• Python 装饰器


    抄自 知乎刘志军的回答


    先来个形象比方


    内裤可以用来遮羞,但是到了冬天它没法为我们防风御寒,聪明的人们发明了长裤,有了长裤后宝宝再也不冷了,装饰器就像我们这里说的长裤,在不影响内裤作用的前提下,给我们的身子提供了保暖的功效.


    再回到我们的主题


    装饰器本质上是一个Python函数,它可以让其他函数在不需要做任何代码变动的前提下增加额外功能,装饰器的返回值也是一个函数对象。它经常用于有切面需求的场景,比如:插入日志、性能测试、事务处理、缓存、权限校验等场景。装饰器是解决这类问题的绝佳设计,有了装饰器,我们就可以抽离出大量与函数功能本身无关的雷同代码并继续重用。概括的讲,装饰器的作用就是为已经存在的对象添加额外的功能。


    先来看一个简单例子:

    def foo():
        print('i am foo')
    

    现在有一个新的需求,希望可以记录下函数的执行日志,于是在代码中添加日志代码:

    def foo():
        print('i am foo')
        logging.info("foo is running")
    

    bar()、bar2()也有类似的需求,怎么做?再写一个logging在bar函数里?这样就造成大量雷同的代码,为了减少重复写代码,我们可以这样做,重新定义一个函数:专门处理日志 ,日志处理完之后再执行真正的业务代码

    def use_logging(func):
        logging.warn("%s is running" % func.__name__)
        func()
    
    def bar():
        print('i am bar')
    
    use_logging(bar)
    

    逻辑上不难理解, 但是这样的话,我们每次都要将一个函数作为参数传递给use_logging函数。而且这种方式已经破坏了原有的代码逻辑结构,之前执行业务逻辑时,执行运行bar(),但是现在不得不改成use_logging(bar)。那么有没有更好的方式的呢?当然有,答案就是装饰器。


    简单装饰器

    def use_logging(func):
        
        def wrapper(*args, **kwargs):
    		logging.warn("%s is running" % func.__name__)
    		return func(*args, **kwargs)
        return wrapper
    
    def bar():
        print('i am bar')
        
    bar = use_logging(bar)
    bar()
    
    

    函数use_logging就是装饰器,它把执行真正业务方法的func包裹在函数里面,看起来像bar被函数use_logging就是装饰器,它把执行真正业务方法的func包裹在函数里面,看起来像bar被方式被称为面向切面的编程(Aspect-Oriented Programming)。

    @符号是装饰器的语法糖,在定义函数的时候使用,避免再一次赋值操作

    def use_logging(func):
        def wrapper(*args, **kwargs):
            logging.warn("%s is running" % func.__name__)
            return func(*args)
        return wrapper
    
    @use_logging
    def foo():
        print("i am foo")
    
    @use_logging
    def bar():
        print("i am bar")
    
    bar()
        
    

    如上所示,这样我们就可以省去bar = use_logging(bar)这一句了,直接调用bar()即可得到想要的结果。如果我们有其他的类似函数,我们可以继续调用装饰器来修饰函数,而不用重复修改函数或者增加新的封装。这样,我们就提高了程序的可重复利用性,并增加了程序的可读性。


    装饰器在Python使用如此方便都要归因于Python的函数能像普通的对象一样能作为参数传递给其他函数,可以被赋值给其他变量,可以作为返回值,可以被定义在另外一个函数内。


    带参数的装饰器

    装饰器还有更大的灵活性,例如带参数的装饰器:在上面的装饰器调用中,比如@use_logging,该装饰器唯一的参数就是执行业务的函数。装饰器的语法允许我们在调用时,提供其它参数,比如@decorator(a)。这样,就为装饰器的编写和使用提供了更大的灵活性。

    def use_logging(level):
        def decorator(func):
            def wrapper(*args, **kwargs):
                if level == "warn":
                    logging.warn("%s is running" % func.__name__)
                return func(*args)
            return wrapper
        return decorator
    
    @use_logging(level="warn")
    def foo(name='foo'):
        print("i am %s" % name)
    foo()
    

    上面的use_logging是允许带参数的装饰器。它实际上是对原有装饰器的一个函数封装,并返回一个装饰器。我们可以将它理解为一个含有参数的闭包。当我 们使用@use_logging(level="warn")调用的时候,Python能够发现这一层的封装,并把参数传递到装饰器的环境中。


    类装饰器

    再来看看类装饰器,相比函数装饰器,类装饰器具有灵活度大、高内聚、封装性等优点。使用类装饰器还可以依靠类内部的__call__方法,当使用 @ 形式将装饰器附加到函数上时,就会调用此方法。

    class Foo(object):
        def __init__(self, func):
            self._func = func
    
        def __call__(self):
            print('class decorator runing')
            self._func()
            print('class decorator ending')
    
    @Foo
    def bar():
        print('bar')
    
    bar()
    

    functools.wraps

    使用装饰器极大地复用了代码,但是他有一个缺点就是原函数的元信息不见了,比如函数的docstring、name、参数列表,先看例子:

    装饰器

    def logged(func):
        def with_logging(*args, **kwargs):
            print(func.__name__ + " was called")
            return func(*args, **kwargs)
        return with_logging
    

    函数

    @logged
    def f(x):
        """does some math"""
        return x + x * x
    
    print(f.__name__)  # prints 'with_logging'
    print(f.__doc__)  # None
    print(f(1))  # 2
    

    该函数完成等价于:

    def f(x):
        """does some math"""
        return x + x * x
    f = logged(f)
    
    print(f.__name__)  # prints 'with_logging'
    print(f.__doc__)  # None
    print(f(1))  # 2
    

    不难发现,函数f被with_logging取代了,当然它的docstring,__name__就是变成了with_logging函数的信息了。

    print f.__name__    # prints 'with_logging'
    print f.__doc__     # prints None
    

    这个问题就比较严重的,好在我们有functools.wraps,wraps本身也是一个装饰器,它能把原函数的元信息拷贝到装饰器函数中,这使得装饰器函数也有和原函数一样的元信息了。

    from functools import wraps
    def logged(func):
        @wraps(func)
        def with_logging(*args, **kwargs):
            print(func.__name__ + " was called")
            return func(*args, **kwargs)
        return with_logging
    
    @logged
    def f(x):
        """does some math"""
        return x + x * x
    
    print(f.__name__)  # prints 'f'
    print(f.__doc__)  # prints 'does some math'
    

    内置装饰器

    @staticmathod、@classmethod、@property

    装饰器的顺序

    @a
    @b
    @c
    def f ():
    

    等效于

    f = a(b(c(f)))
    
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/wenshinlee/p/12657787.html
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