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Python 装饰器详解

写代码要遵循开发封闭原则，虽然这个原则是用于面向对象开发，但是也适用于函数式编程，简单来说，它规定已经实现的功能代码不允许被修改，但可以被扩展，即：

  • 封闭：已实现的功能代码块，已经写好的函数不要更改

  • 开放：对扩展开放，

而这正好可以用装饰器来实现。


Python 装饰器用于修改函数。

装饰器本质上是一个函数，它将被装饰的函数作为参数，然后用其返回的函数来替换那个被装饰的函数。


1，最基本的装饰器

>>> def outer(func):

           def inner():

                 print("change~"+func())

                 ret = func()  # 1

                 return ret +"~1"

           return inner

>>> def foo():

         return "foo"

>>> foo = outer(foo)  #2

>>> foo()

change~foo

'foo~1'

# 下面语法糖（Syntactic sugar），也译为糖衣语法，是由英国计算机科学家彼得·约#翰·兰达（Peter J. Landin）发明的一个术语，指计算机语言中添加的某种语法，这种#语法对语言的功能并没有影响，但是更方便程序员使用。通常来说使用语法糖能够增加#程序的可读性，从而减少程序代码出错的机会。
#只有CPU的微代码不是语法糖，其余代码包括机器语言都是语法糖

>>> @outer

def foo():

     return "foo"

>>> foo()

change~foo 

'foo~1'

请仔细看这个装饰器示例。首先，定义了一个带单个参数 func 的名为 outer 的函数。然后在 outer 内部定义了一个内嵌函数 inner。inner 函数将打印一行字符 串 ，用来直观的告诉读者这里对要修改的函数进行了修改(change~foo)。并 在 #1 处获取其返回值。在每次 outer 被调用时，func 的值可能都会不同，但不论 func 是什么函数，都将调用它。最后，inner 返回 func() 的返回值加"~ 1"。在 #2 处可以看到，当调用赋值给 foo 的返回函数时，得到的是一行文本输出和返回值 'foo~1'，而非期望的调用foo 的返回值 "foo"。

我们可以说等号左边的foo是原foo的装饰版 ，outer将函数foo装修一新了。


2，注册装饰器

_functions= {}

def register(f):

      global _functions

      _functions[f.__name__] = f

      return f

@register

def foo():

     return "bar"

在这个例子中，函数被注册并存储在一个字典里，以便后续可以根据函数名字提取函数。


3，被装饰函数带一个固定参数的装饰器      

import time

def decorator(fun):    def wrapper(name):        start = time.time()        fun(name)        runtime = time.time()-start

       print (runtime)

   return wrapper

@decorator

def do_something(name):

   for i in range(1000000):

       pass    print("play game "+ name)


do_something("san guo sha") 

结果如下：

play game san guo sha

0.109375

实现很简单， 就是给wrapper函数加入相同的参数


4，被装饰函数带二个固定参数的装饰器 

import time

def decorator(fun):

    def wrapper(name1,name2):

        start = time.time()

        fun(name1,name2)

        runtime = time.time()-start

        print (runtime)

    return wrapper

@decorator

def do_something(name1,name2):

    for i in range(1000000):

        pass

    print ("play game "+name1+" & "+name2)

   

do_something("san guo sha","game2")

结果如下：

play game san guo sha & game2

0.109375

5. 目标函数带不固定参数的装饰器

import time

def decorator(fun):

    def wrapper(*args, **kwargs):

        start = time.time()

        fun(*args, **kwargs)

        runtime = time.time()-start

        print (runtime)

    return wrapper

@decorator

def do_something(name):

    for i inrange(1000000):

        pass

    print ("play game " + name)

@decorator

def do_something2(user, name):

    for i inrange(1000000):

        pass

    print (user+" play game " + name)

   

do_something("san guo sha")

do_something2("wang xiao er","san guo sha")

结果如下：

play game san guo sha

0.109375

wang xiao er play game san guo sha

0.125


6. 让装饰器带参数

import time

defdecorator(max):

    def_decorator(fun):

        defwrapper(*args, **kwargs):

            start = time.time()

            for i inrange(max):

                fun(*args, **kwargs)

            runtime = time.time()-start

            print (runtime)

        return wrapper

    return _decorator

@decorator(2)

def do_something(name):

    for i inrange(1000000):

        pass

    print ("play game " + name)

    

do_something("san guo sha") 

运行结果如下：

play game san guo sha

play game san guo sha

0.25

等同于下面

import time

defdecorator(max):

    def_decorator(fun):

        defwrapper(*args, **kwargs):

            start = time.time()

            for i inrange(max):

                fun(*args, **kwargs)

            runtime = time.time()-start

            print (runtime)

        return wrapper

    return _decorator

  

def do_something(name):

    for i inrange(1000000):

        pass

    print ("play game " + name)

#@decorator(2)

do_something= decorator(2)(do_something)    

do_something("san guo sha")

play game san guo sha

play game san guo sha

0.265625


7. 一个函数可以被多个装饰器装饰

def d1(func):

    def inner(*args,**kwargs):

        # 验证1

        return func(*args,**kwargs)

    return inner

 

def (func):

    def inner(*args,**kwargs):

        # 验证1

        return func(*args,**kwargs)

    return inner

  

@d1

@d2

def f(arg1,arg2,arg3):

    print ('f')

f(1,2,3)

运行结果如下：

f

相当于：

def d1(func):

    def inner(*args,**kwargs):

        # 验证1

        return func(*args,**kwargs)

    return inner


def (func):

    def inner(*args,**kwargs):

        # 验证1

        return func(*args,**kwargs)

    return inner


def f(arg1,arg2,arg3):

    print ('f')

f = d1(d2(f))

f(1,2,3)

运行结果如下： 

f

另外形式： 

@f1(arg)
@f2 def func(): pass

相当于 

def func(): pass func = f1(arg)(f2(func))

8. 类也可以装饰：就像装饰函数一样 

@f1(arg)
@f2 class Foo: pass

大致相当于 

class Foo: pass Foo = f1(arg)(f2(Foo))

装饰器表达式的计算规则与函数装饰器的计算规则相同。然后将结果绑定到类名。

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