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。