为何在Python代码中装饰器很重要


01
什么是装饰器?


要理解什么是装饰器,您首先须要熟悉Python处理函数的方式。从它的观点来看,函数和对象没有什么不一样。它们有属性,能够从新分配:python


def func():  print('hello from func') func() > hello from func new_func = func new_func() > hello from func print(new_func.__name__) > func


此外,你还能够将它们做为参数传递给其余函数:编程


def func():  print('hello from func') def call_func_twice(callback):  callback()  callback() call_func_twice(func) > hello from func > hello from func


如今,咱们介绍装饰器。装饰器(decorator)用于修改函数或类的行为。实现这一点的方法是定义一个返回另外一个函数的函数(装饰器)。这听起来很复杂,可是经过这个例子你会理解全部的东西:swift


def logging_decorator(func): def logging_wrapper(*args, **kwargs): print(f'Before {func.__name__}') func(*args, **kwargs) print(f'After {func.__name__}') return logging_wrapper @logging_decoratordef sum(x, y): print(x + y) sum(2, 5)> Before sum> 7> After sum


让咱们一步一步来:缓存


  1. 首先,咱们在第1行定义logging_decorator函数。它只接受一个参数,也就是咱们要修饰的函数。微信


  2. 在内部,咱们定义了另外一个函数:logging_wrapper。而后返回logging_wrapper,并使用它来代替原来的修饰函数。app


  3. 在第7行,您能够看到如何将装饰器应用到sum函数。机器学习


  4. 在第11行,当咱们调用sum时,它不单单调用sum。它将调用logging_wrapper,它将在调用sum以前和以后记录日志。编辑器



02
为何须要装饰器


这很简单:可读性。Python因其清晰简洁的语法而备受赞誉,装饰器也不例外。若是有任何行为是多个函数共有的,那么您可能须要制做一个装饰器。下面是一些可能会派上用场的例子:函数


  • 在运行时检查实参类型学习

  • 基准函数调用

  • 缓存功能的结果

  • 计数函数调用

  • 检查元数据(权限、角色等)

  • 元编程


和更多…


如今咱们将列出一些代码示例。



03
例子



带有返回值的装饰器


假设咱们想知道每一个函数调用须要多长时间。并且,函数大多数时候都会返回一些东西,因此装饰器也必须处理它:


def timer_decorator(func): def timer_wrapper(*args, **kwargs): import datetime  before = datetime.datetime.now()  result = func(*args,**kwargs)  after = datetime.datetime.now()  print "Elapsed Time = {0}".format(after-before)  return result @timer_decoratordef sum(x, y): print(x + y) return x + y sum(2, 5)> 7> Elapsed Time = some time


能够看到,咱们将返回值存储在第5行的result中。但在返回以前,咱们必须完成对函数的计时。这是一个没有装饰者就不可能实现的行为例子。


带有参数的装饰器


有时候,咱们想要一个接受值的装饰器(好比Flask中的@app.route('/login'):


def permission_decorator(permission): def _permission_decorator(func): def permission_wrapper(*args, **kwargs): if someUserApi.hasPermission(permission): result = func(*args, **kwargs) return result return None return permission wrapper return _permission_decorator
@permission_decorator('admin')def delete_user(user): someUserApi.deleteUser(user)


为了实现这一点,咱们定义了一个额外的函数,它接受一个参数并返回一个装饰器。



带有类的装饰器


使用类代替函数来修饰是可能的。惟一的区别是语法,因此请使用您更熟悉的语法。下面是使用类重写的日志装饰器:


class Logging:   def __init__(self, function):  self.function = function   def __call__(self, *args, **kwargs): print(f'Before {self.function.__name__}') self.function(*args, **kwargs) print(f'After {self.function.__name__}')  @Loggingdef sum(x, y): print(x + y)
sum(5, 2)> Before sum> 7> After sum


这样作的好处是,您没必要处理嵌套函数。你所须要作的就是定义一个类并覆盖__call__方法。



装饰类


有时,您可能想要修饰类中的每一个方法。你能够这样写


class MyClass:  @decorator  def func1(self):  pass  @decorator  def func2(self):  pass


但若是你有不少方法,这可能会失控。值得庆幸的是,有一种方法能够一次性装饰整个班级:


def logging_decorator(func): def logging_wrapper(*args, **kwargs): print(f'Before {func.__name__}') result = func(*args, **kwargs) print(f'After {func.__name__}') return result return logging_wrapper
def log_all_class_methods(cls): class NewCls(object): def __init__(self, *args, **kwargs): self.original = cls(*args, **kwargs) def __getattribute__(self, s): try: x = super(NewCls,self).__getattribute__(s) except AttributeError: pass else: return x x = self.original.__getattribute__(s) if type(x) == type(self.__init__): return logging_decorator(x) else: return x return NewCls @log_all_class_methodsclass SomeMethods: def func1(self): print('func1') def func2(self): print('func2') methods = SomeMethods()methods.func1()> Before func1> func1> After func1


如今,不要惊慌。这看起来很复杂,但逻辑是同样的:


  • 首先,咱们让logging_decorator保持原样。它将应用于类的全部方法。

  • 而后咱们定义一个新的装饰器:log_all_class_methods。它相似于普通的装饰器,但却返回一个类。

  • NewCls有一个自定义的__getattribute__。对于对原始类的全部调用,它将使用logging_decorator装饰函数。



内置的修饰符


您不只能够定义本身的decorator,并且在标准库中也提供了一些decorator。我将列出与我一块儿工做最多的三我的:


@property -一个内置插件的装饰器,它容许你为类属性定义getter和setter。


@lru_cache - functools模块的装饰器。它记忆函数参数和返回值,这对于纯函数(如阶乘)很方便。


@abstractmethod——abc模块的装饰器。指示该方法是抽象的,且缺乏实现细节。


·END·
 

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