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Python 装饰器(多内容,缓慢而慎重的看)

装饰器
装饰器(Decorators)是Python的一个重要部分。简单地说:他们是修改其他函数的功能的函数。他们有助于让我们的代码更简短,也更Pythonic(Python范儿)。大多数初学者不知道在哪儿使用它们,所以我将要分享下,哪些区域里装饰器可以让你的代码更简洁。

首先,让我们讨论下如何写你自己的装饰器。
这可能是最难掌握的概念之一。我们会每次只讨论一个步骤,这样你能完全理解它。

一切皆对象

首先我们来理解下Python中的函数

def hi(name="yasoob"):
    return "hi " + name

print(hi())
# output: 'hi yasoob'

# 我们甚至可以将一个函数赋值给一个变量,比如
greet = hi
# 我们这里没有在使用小括号,因为我们并不是在调用hi函数
# 而是在将它放在greet变量里头。我们尝试运行下这个

print(greet())
# output: 'hi yasoob'

# 如果我们删掉旧的hi函数,看看会发生什么!
del hi
print(hi())
#outputs: NameError

print(greet())
#outputs: 'hi yasoob'

在函数中定义函数

刚才那些就是函数的基本知识了。我们来让你的知识更进一步。在Python中我们可以在一个函数中定义另一个函数:

def hi(name="yasoob"):
    print("now you are inside the hi() function")

    def greet():
        return "now you are in the greet() function"

    def welcome():
        return "now you are in the welcome() function"

    print(greet())
    print(welcome())
    print("now you are back in the hi() function")

hi()
#output:now you are inside the hi() function
#       now you are in the greet() function
#       now you are in the welcome() function
#       now you are back in the hi() function

# 上面展示了无论何时你调用hi(), greet()和welcome()将会同时被调用。
# 然后greet()和welcome()函数在hi()函数之外是不能访问的,比如:

greet()
#outputs: NameError: name 'greet' is not defined

那现在我们知道了可以在函数中定义另外的函数。也就是说:我们可以创建嵌套的函数。现在你需要再多学一点,就是函数也能返回函数。

从函数中返回函数

其实并不需要在一个函数里去执行另一个函数,我们也可以将其作为输出返回出来:

def hi(name="yasoob"):
    def greet():
        return "now you are in the greet() function"

    def welcome():
        return "now you are in the welcome() function"

    if name == "yasoob":
        return greet
    else:
        return welcome

a = hi()
print(a)
#outputs: <function greet at 0x7f2143c01500>

#上面清晰地展示了`a`现在指向到hi()函数中的greet()函数
#现在试试这个

print(a())
#outputs: now you are in the greet() function

再次看看这个代码。在if/else语句中我们返回greet和welcome,而不是greet()和welcome()。为什么那样?这是因为当你把一对小括号放在后面,这个函数就会执行;然而如果你不放括号在它后面,那它可以被到处传递,并且可以赋值给别的变量而不去执行它。

你明白了吗?让我再稍微多解释点细节。

当我们写下a = hi(),hi()会被执行,而由于name参数默认是yasoob,所以函数greet被返回了。如果我们把语句改为a = hi(name = "ali"),那么welcome函数将被返回。我们还可以打印出hi()(),这会输出now you are in the greet() function。

将函数作为参数传给另一个函数

def hi():
    return "hi yasoob!"

def doSomethingBeforeHi(func):
    print("I am doing some boring work before executing hi()")
    print(func())

doSomethingBeforeHi(hi)
#outputs:I am doing some boring work before executing hi()
#        hi yasoob!

现在你已经具备所有必需知识,来进一步学习装饰器真正是什么了。装饰器让你在一个函数的前后去执行代码。

你的第一个装饰器

在上一个例子里,其实我们已经创建了一个装饰器!现在我们修改下上一个装饰器,并编写一个稍微更有用点的程序:

def a_new_decorator(a_func):

    def wrapTheFunction():
        print("I am doing some boring work before executing a_func()")

        a_func()

        print("I am doing some boring work after executing a_func()")

    return wrapTheFunction

def a_function_requiring_decoration():
    print("I am the function which needs some decoration to remove my foul smell")

a_function_requiring_decoration()
#outputs: "I am the function which needs some decoration to remove my foul smell"

a_function_requiring_decoration = a_new_decorator(a_function_requiring_decoration)
#now a_function_requiring_decoration is wrapped by wrapTheFunction()

a_function_requiring_decoration()
#outputs:I am doing some boring work before executing a_func()
#        I am the function which needs some decoration to remove my foul smell
#        I am doing some boring work after executing a_func()

你看明白了吗?我们刚刚应用了之前学习到的原理。这正是python中装饰器做的事情!它们封装一个函数,并且用这样或者那样的方式来修改它的行为。现在你也许疑惑,我们在代码里并没有使用@符号?那只是一个简短的方式来生成一个被装饰的函数。这里是我们如何使用@来运行之前的代码:

@a_new_decorator
def a_function_requiring_decoration():
    """Hey you! Decorate me!"""
    print("I am the function which needs some decoration to "
          "remove my foul smell")

a_function_requiring_decoration()
#outputs: I am doing some boring work before executing a_func()
#         I am the function which needs some decoration to remove my foul smell
#         I am doing some boring work after executing a_func()

#the @a_new_decorator is just a short way of saying:
a_function_requiring_decoration = a_new_decorator(a_function_requiring_decoration)

希望你现在对Python装饰器的工作原理有一个基本的理解。如果我们运行如下代码会存在一个问题:

print(a_function_requiring_decoration.__name__)
# Output: wrapTheFunction

这并不是我们想要的!Ouput输出应该是“a_function_requiring_decoration”。这里的函数被warpTheFunction替代了。它重写了我们函数的名字和注释文档(docstring)。幸运的是Python提供给我们一个简单的函数来解决这个问题,那就是functools.wraps。我们修改上一个例子来使用functools.wraps:

from functools import wraps

def a_new_decorator(a_func):
    @wraps(a_func)
    def wrapTheFunction():
        print("I am doing some boring work before executing a_func()")
        a_func()
        print("I am doing some boring work after executing a_func()")
    return wrapTheFunction

@a_new_decorator
def a_function_requiring_decoration():
    """Hey yo! Decorate me!"""
    print("I am the function which needs some decoration to "
          "remove my foul smell")

print(a_function_requiring_decoration.__name__)
# Output: a_function_requiring_decoration

现在好多了。我们接下来学习装饰器的一些常用场景。

蓝本规范:

from functools import wraps
def decorator_name(f):
    @wraps(f)
    def decorated(*args, **kwargs):
        if not can_run:
            return "Function will not run"
        return f(*args, **kwargs)
    return decorated

@decorator_name
def func():
    return("Function is running")

can_run = True
print(func())
# Output: Function is running

can_run = False
print(func())
# Output: Function will not run

注意:@wraps接受一个函数来进行装饰,并加入了复制函数名称、注释文档、参数列表等等的功能。这可以让我们在装饰器里面访问在装饰之前的函数的属性。

原文来自:Python 装饰器(多内容,缓慢而慎重的看),尊重自己,尊重每一个人;转发请注明来源!
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