利用世界杯，读懂 Python 装饰器

Python 装饰器是在面试过程高频被问到的问题，装饰器也是一个很是好用的特性，
熟练掌握装饰器会让你的编程思路更加宽广，程序也更加 pythonic。

今天就结合最近的世界杯带你们理解下装饰器。

德国战车

6 月 17 日德国战墨西哥，小痴虽然是一个伪球迷，但每一年的世界杯仍是会了解下。而德国是上届的冠军，又是这届夺冠热门。德意志战车在 32 年间小组赛就没有输过！卧槽！虽然小痴不多赌球，但此次德国如此强大，确定会赢吧。搏一搏单车变摩托！随后小痴买了德国队赢。内心想着此次确定稳了！赢了会所嫩模！小痴连比赛都不看，美滋滋的敲着代码。

而后比赛结果倒是德国爆冷 0:1 输给墨西哥队，德国队输了比赛，小痴也下海干活。只是此时的天台有点挤，风还有大。

小痴含泪的写下了下面的代码：

def guess_win(func):
    def rooftop_status():
        result = func()
        print('天台已满，请排队！')
        return result
    return rooftop_status
@guess_win
def german_team():
    print('德国必胜！') 
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输出结果：

德国必胜！
天台已满，请排队！ 
复制代码

装饰器是什么

首先咱们先来了解下什么是装饰器，严格来讲，装饰器只是语法糖，装饰器是可调用的对象，能够像常规的可调用对象那样调用，特殊的地方是装饰器的参数是一个函数。

装饰器的存在是为了适用两个场景，一个是加强被装饰函数的行为，另外一个是代码重用。

好比在上面的例子中咱们在压德国队赢的时候，本来的 german_team() 函数只是输出德国必胜，但在使用装饰器（guess_win）后，它的功能多了一项：输出「天台已满，请排队！」。这就是一个简单的装饰器，实现了「加强被装饰函数的行为」。

一个良好的装饰器必需要遵照两个原则：

• 1 不能修改被装饰函数的代码

• 2 不能修改被装饰函数的调用方式

这里并不难以理解，在如今的生产环境中，不少代码是不能轻易的改写，由于这样有可能发送意想不到的影响。还有一点就是咱们在看大神的代码，咱们根本不懂如何改写。同时你也不能修改调用方式，由于你并不知道有在一个项目中，有多少处应用了此函数。

装饰器理解基础

若是你想要很好的理解装饰器，那下面的两个内容须要你先有所认知。

• 1 函数名能够赋值给变量

• 2 高阶函数

1 函数名能够赋值给变量

咱们来看下这个例子：

def func(name):
    print('我是{}！慌的一逼！'.format(name))
func('梅西')
y = func
y('勒夫') 
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输出结果：

我是梅西！慌的一逼！
我是勒夫！慌的一逼！
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在代码中咱们首先定义了函数 func，并调用了 func 函数，而且把 func 赋值给 y。y = func 代表了：函数名能够赋值给变量，而且不影响调用。

这样讲，可能还有些人不太明白。咱们在来对比下咱们经常使用的操做。这其实和整数、数字是同样的，下面的代码你确定熟悉：

a = 1
b = a
print(a, b) 
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2 高阶函数

高阶函数知足以下的两个条件中的任意一个：a.能够接收函数名做为实参；b.返回值中能够包含函数名。

在 Python 标准库中的 map 和 filter 等函数就是高阶函数。

l = [1, 2, 4]
r = map(lambda x: x*3, l)
for i in r:
    print('当前天台人数：', i) 
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输出结果：

当前天台人数： 3
当前天台人数： 6
当前天台人数： 12 
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自定义一个能返回函数的函数，也是高阶函数：

def f(l):
    return map(lambda x: x *5, l)
a = f(l)
for i in a:
    print('当前天台人数：', i) 
复制代码

输出结果：

当前天台人数： 5
当前天台人数： 10
当前天台人数： 20 
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实现一个相似的装饰器

如今你已经知道了「函数名赋值」和「高阶函数」，有了这两个基础，咱们就能够尝试实现一个相似的装饰器。

def status(func):
    print('慌的一逼！')
    return func
def name():
    print('我是梅西！')
temp = status(name)
temp() 
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输出结果：

慌的一逼！
我是梅西！ 
复制代码

在这个例子中咱们定义了一个 status 函数，status 接收一个函数名而后直接返回该函数名。这样咱们实现了不修改原函数 name，而且添加了一个新功能的需求。可是这里有个缺陷就是函数的调用方式改变了。即不是本来的 name，而是 temp。

要解决这个问题很简单，相信 a = a*3 这样的表达式你们都见过，那么上述代码中的 temp = status(name) 一样能够修改成 name = status(name)，这样咱们就完美的解决了问题：既添加新功能又没有修改原函数和其调用方式。修改后的代码以下：

def status(func):
    print('慌的一逼！')
    return func
def name():
    print('我是梅西！')
name = status(name)
name() 
复制代码

但这样的代码却有个不便之处，即每次使用这样的装饰器，咱们都要写相似 name = status(name) 的代码。程序员都是懒的，因此才有那么多高级的语法。在 python 中为了简化这种状况，提供了一个语法糖 @，在每一个被装饰的函数上方使用这个语法糖就能够省掉这一句代码 name = status(name)，最后的代码以下：

def status(func):
    print('慌的一逼！')
    return func
@status
def name():
    print('我是梅西！')
name() 
复制代码

这样咱们就弄清楚了装饰器的工做原理：

• 1 写一个高阶函数，即参数是函数，返回的也是函数。

• 2 在利用语法糖@，简化赋值操做。

可是对比开头的例子，仍是有些不同。在开始的例子中，咱们还实现了一个 rooftop_status 函数，来判断下当前的天台状是否人满。可是咱们如今是直接返回了函数名，这样函数调用后咱们就没办法作任何事情。梅西和德国慌了，咱们也慌了，各个都要天台见，但在这以前咱们也要考虑下天台的状况。

为了能判断天台的状况，因此此时咱们须要在嵌套一层函数，将实现额外功能的部分写在内层函数中，而后将这个内层函数返回便可。这也是为何装饰器都是嵌套函数的缘由。

另外，开篇的例子并无返回值，也没有参数，要对既有参数又有返回值的函数进行装饰的话，还须要进一步完善。 可以处理返回值的装饰器：

def guess_win(func):
    def rooftop_status():
        result = func()
        print('天台已满，请排队！')
        return result
    return rooftop_status
@guess_win
def german_team():
    print('德国必胜！')
    return '赢了会所嫩模！输了下海干活！'
x = german_team()
print(x) 
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输出结果：

德国必胜！
天台已满，请排队！
赢了会所嫩模！输了下海干活！ 
复制代码

可以处理参数的装饰器：

def guess_win(func):
    def rooftop_status(*args, **kwargs):
        result = func(*args, **kwargs)
        print('天台已满，请排队！')
        return result
    return rooftop_status
@guess_win
def german_team(arg):
    print('{}必胜！'.format(arg))
    return '赢了会所嫩模！输了下海干活！'
x = german_team('德国')
y = german_team('西班牙')
print(x) 
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输出结果：

德国必胜！
天台已满，请排队！
西班牙必胜！
天台已满，请排队！
赢了会所嫩模！输了下海干活！ 
复制代码

总结

装饰器的本质是函数，其参数是另外一个函数（被装饰的函数）。装饰器一般会额外处理被装饰的函数，而后把它返回，或者将其替换成另外一个函数或可调用对象。行为良好的装饰器能够重用，以减小代码量。

对于这届的世界杯，我总结了下。

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