• 【python】装饰器听了N次也没印象,读完这篇你就懂了


    装饰器其实一直是我的一个"老大难"。这个知识点就放在那,但是拖延症。。。

    其实在平常写写脚本的过程中,这个知识点你可能用到不多

    但在面试的时候,这可是一个高频问题。

    一、什么是装饰器

    所谓的装饰器,其实就是通过装饰器函数,来修改原函数的一些功能,使得原函数不需要修改。

    这一句话理解起来可能没那么轻松,那先来看一个"傻瓜"函数。

    放心,绝对不是"Hello World"!

    def hello():
        print("你好,装饰器")
    

    肿么样,木骗你吧? 哈哈,这个函数不用运行相信大家都知道输出结果:"你好,装饰器"

    那如果我想让hello()函数再实现个其他功能,比如多打印一句话。

    那么,可以这样"增强"一下:

    def my_decorator(func):
        def wrapper():
            print("这是装饰后具有的新输出")
            func()
        return wrapper
    
    def hello():
        print("你好,装饰器")
    
    hello = my_decorator(hello)
    
    hello()
    

    运行结果:

    这是装饰后具有的新输出
    你好,装饰器
    [Finished in 0.1s]
    

    很显然,这个"增强"没啥作用,但是可以帮助理解装饰器。

    当运行最后的hello()函数时,调用过程是这样的:

    1. hello = my_decorator(hello)中,变量hello指向的是my_decorator()
    2. my_decorator(func)中传参是hello,返回的wrapper,因此又会调用到原函数hello()
    3. 于是乎,先打印出了wrapper()函数里的,然后才打印出hello()函数里的

    那上述代码里的my_decorator()就是一个装饰器。
    它改变了hello()的行为,但是并没有去真正的改变hello()函数的内部实现。

    但是,python一直以"优雅"被人追捧,而上述的代码显然不够优雅。

    二、优雅的装饰器

    所以,想让上述装饰器变得优雅,可以这样写:

    def my_decorator(func):
        def wrapper():
            print("这是装饰后具有的新输出")
            func()
        return wrapper
    
    @my_decorator
    def hello():
        print("你好,装饰器")
    
    hello()
    

    这里的@my_decorator就相当于旧代码的hello = my_decorator(hello)@符号称为语法糖。

    那如果还有其他函数也需要加上类似的装饰,直接在函数的上方加上@my_decorator就可以,大大提高函数
    的重复利用与可读性。

    def my_decorator(func):
        def wrapper():
            print("这是装饰后具有的新输出")
            func()
        return wrapper
    
    @my_decorator
    def hello():
        print("你好,装饰器")
    
    @my_decorator
    def hello2():
        print("你好,装饰器2")
    
    hello2()
    

    输出:

    这是装饰后具有的新输出
    你好,装饰器2
    [Finished in 0.1s]
    

    三、带参数的装饰器

    1. 单个参数

    上面的只是一个非常简单的装饰器,但是实际场景中,很多函数都是要带有参数的,比如hello(people_name)。

    其实也很简单,要什么我们就给什么呗,直接在对应装饰器的wrapper()上,加上对应的参数:

    def my_decorator(func):
        def wrapper(people_name):
            print("这是装饰后具有的新输出")
            func(people_name)
        return wrapper
    
    @my_decorator
    def hello(people_name):
        print("你好,{}".format(people_name))
    
    hello("张三")
    

    输出:

    这是装饰后具有的新输出
    你好,张三
    [Finished in 0.1s]
    

    2. 多个参数

    但是还没完,这样虽然简单,但是随之而来另一个问题:因为并不是所有函数参数都是一样的,
    当其他要使用装饰器的函数参数不止这个一个肿么办?比如:

    @my_decorator
    def hello3(speaker, listener):
        print("{}对{}说你好!".format(speaker, listener))
    

    没关系,在python里,*args**kwargs表示接受任意数量和类型的参数,所以我们可以这样
    写装饰器里的wrapper()函数:

    def my_decorator(func):
        def wrapper(*args, **kwargs):
            print("这是装饰后具有的新输出")
            func(*args, **kwargs)
        return wrapper
    
    @my_decorator
    def hello(people_name):
        print("你好,{}".format(people_name))
    
    @my_decorator
    def hello3(speaker, listener):
        print("{}对{}说你好!".format(speaker, listener))
    
    hello("老王")
    print("------------------------")
    hello3("张三", "李四")
    

    同时运行下hello("老王"),和hello3("张三", "李四"),看结果:

    这是装饰后具有的新输出
    你好,老王
    ------------------------
    这是装饰后具有的新输出
    张三对李四说你好!
    [Finished in 0.1s]
    

    3. 自定义参数

    上面2种,装饰器都是接收外来的参数,其实装饰器还可以接收自己的参数。
    比如,我加个参数来控制下装饰器中打印信息的次数:

    def count(num):
        def my_decorator(func):
            def wrapper(*args, **kwargs):
                for i in range(num):
                    print("这是装饰后具有的新输出")
                    func(*args, **kwargs)
            return wrapper
        return my_decorator
    
    @count(3)
    def hello(people_name):
        print("你好,{}".format(people_name))
    
    hello("老王")
    

    注意,这里count装饰函数中的2个return.
    运行下,应该会出现3次:

    这是装饰后具有的新输出
    你好,老王
    这是装饰后具有的新输出
    你好,老王
    这是装饰后具有的新输出
    你好,老王
    [Finished in 0.1s]
    

    4. 内置装饰器@functools.wrap

    现在多做一步探索,我们来打印下下面例子中的hello()函数的元信息:

    def my_decorator(func):
        def wrapper(*args, **kwargs):
            print("这是装饰后具有的新输出")
            func(*args, **kwargs)
        return wrapper
    
    @my_decorator
    def hello(people_name):
        print("你好,{}".format(people_name))
    
    print(hello.__name__) #看下hello函数的元信息
    

    输出:

    wrapper
    

    这说明了,它不再是以前的那个 hello() 函数,而是被 wrapper() 函数取代了。

    如果我们需要用到元函数信息,那怎么保留它呢?这时候可以用内置装饰器@functools.wrap

    import functools
    
    def my_decorator(func):
        @functools.wraps(func)
        def wrapper(*args, **kwargs):
            print("这是装饰后具有的新输出")
            func(*args, **kwargs)
        return wrapper
    
    @my_decorator
    def hello(people_name):
        print("你好,{}".format(people_name))
    
    print(hello.__name__)
    

    运行下:

    hello
    [Finished in 0.1s]
    

    四、类装饰器

    装饰器除了是函数之外,也可以是类。

    但是类作为装饰器的话,需要依赖一个函数__call__(),当调用这个类的实例时,函数__call__()
    会被执行。

    来改造下之前的例子,把函数装饰器改成类装饰器:

    class MyDecorator():
        def __init__(self, func):
            self.func = func
    
        def __call__(self, *args, **kwargs):
            print("这是装饰后具有的新输出")
            return self.func(*args, **kwargs)
    
    # def my_decorator(func):
    #     def wrapper():
    #         print("这是装饰后具有的新输出")
    #         func()
    #     return wrapper
    
    @MyDecorator
    def hello():
        print("你好,装饰器")
    
    hello()
    

    运行:

    这是装饰后具有的新输出
    你好,装饰器
    [Finished in 0.1s]
    

    跟函数装饰器一样,实现一样的功能。

    五、装饰器的嵌套

    既然装饰器可以增强函数的功能,那如果有多个装饰器,我都想要怎么办?
    其实,只要把需要用的装饰器都加上去就好了:

    @decorator1
    @decorator2
    @decorator3
    def hello():
        ...
    

    但是要注意这里的执行顺序,会从上到下去执行,可以来看下:

    
    def my_decorator(func):
        def wrapper():
            print("这是装饰后具有的新输出")
            func()
        return wrapper
    
    def my_decorator2(func):
        def wrapper():
            print("这是装饰后具有的新输出2")
            func()
        return wrapper
    
    def my_decorator3(func):
        def wrapper():
            print("这是装饰后具有的新输出3")
            func()
        return wrapper
    
    @my_decorator
    @my_decorator2
    @my_decorator3
    def hello():
        print("你好,装饰器")
    
    hello()
    

    运行

    这是装饰后具有的新输出
    这是装饰后具有的新输出2
    这是装饰后具有的新输出3
    你好,装饰器
    [Finished in 0.1s]
    

    好记性不如烂笔头,写一下理解一下会好很多。

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