python语言教程:装饰器的使用

2023年 7月 14日 18.7k 0

1.装饰者模式

装饰者模式是常用的软件设计模式之一。通过此设计模式,我们能够在不修改任何底层代码情况下,给已有对象赋予新的职责。python中可以用装饰器简单地实现装饰者模式。

1.1 将函数作为参数传递

1.1将函数作为参数传递

在C/C++中,函数指针可以将函数作为参数传递给另一函数。而在python中,函数也是对象的一种,函数可以被引用,也可直接作为参数传入函数,以及作为容器对象的元素。python中可以采用如下方法实现装饰者模式:

#!/usr/bin/env python3.6 # -*- coding: utf-8 -*-

def add(x, y): result = x+y return result

def log(func): def wrapper(*args, **kwargs): result = func(*args) print(func.__name__,'has been called\n') return result return wrapper

if __name__ == '__main__': print(log(add)(1,2))

上述代码中,log函数以需要被装饰的函数作为参数,并返回函数对象。被返回的函数的参数为可变参数*args与**kwargs(*args参数会被封装成tuple,**kwargs参数则会被封装成字典对象),以适应不同函数的不同参数,保证通用性。

1.2装饰器

上面的实现方法有些繁杂,所有调用被装饰的函数之处的代码,都要进行相应修改,自然不符合python简洁易读的特性。因此python中给出相应语法糖来增加可读性和易用性,那便是“装饰器”。

#!/usr/bin/env python3.6 # -*- coding: utf-8 -*-

from functools import wraps

def log(func): #@wraps(func) def wrapper(*args, **kwargs): result = func(*args) print(func.__name__,'has been called') return result return wrapper

#等价于add = log(add) @log def add(x, y): result = x+y return result

if __name__ == '__main__': print(add(1,2)) print(add.__name__)

运行情况如下:

>>print(add(1,2)) add has been called 3 >>print(add.__name__) wrapper

但上述方法亦有缺陷,原函数add的元数据(比如名字、文档字符串、注解和参数签名)会丢失。为避免缺陷,任何时候你定义装饰器的时候,都应该使用functools库中的@wraps装饰器来注解底层包装函数(代码中注释部分)。@wraps有一个重要特征是它能让你通过属性 __wrapped__ 直接访问被包装函数。 改进后运行情况:

>>print(add(1,2)) add has been called 3 >>print(add.__name__) add

1.3解除装饰器

当装饰器已经作用于某函数,而你想撤销它,那么可以访问 __wrapped__属性来访问原始函数

orig_add = add.__wrapped__ orig_add(1,2)

但若使用了多个装饰器, __wrapped__属性会变得不可控,应尽量避免使用。 若有如下代码:

#!/usr/bin/env python3.6 # -*- coding: utf-8 -*-

import functools import time

def metric(func): @functools.wraps(func) def wrapper(*args,**kv): print('Decorator1') f = func(*args,**kv) return f return wrapper

def logging(func): @functools.wraps(func) def wrapper(*args,**kv): print('Decorator2') f = func(*args,**kv) return f return wrapper

@metric @logging def normalize(name): sName = name[0:1].upper() + name[1:].lower() print(sName)

if __name__ == '__main__': normalize('heLlO') normalize.__wrapper__('')

运行情况如下:

>>normalize('helLo') Decorator1 Decorator2 Hello >>normalize.__wrapped__('world') Decorator2 World

1.4定义带参数的装饰器

from functools import wraps

def log(text): def decorator(func): @wraps(func) def wrappering(*args,**kv): print('%s %s():'%(text,func.__name__)) return func(*args,**kv) return wrappering return decorator

@log('run') def normalize(name): sName = name[0:1].upper() + name[1:].lower() print(sName)

装饰器函数可以带参数,最外层的函数会将参数传给内层的装饰器函数,即wrappering函数是可以使用log的传入参数的。 装饰器处理过程与下面是等价的:

normalize = log('run')(normalize)

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