由淺入深分析python修飾器

2021-07-24 12:39:39 字數 4359 閱讀 2978

單例模式的設計中有種方法，通過修飾器設計：

def


singleton


(cls, *args, **kw):


instances = {}


defgetinstance


():if cls not


in instances:


instances[cls] = cls(*args, **kw)


return instances[cls]


return getinstance


@singleton


class


myclass:


...
複習加深入思考單例模式的設計思路與原理

先打乙個比方，乙個玻璃杯子，我們用來裝水（功能），有一天，我們想裝熱水（增強後的功能），那我們需要在杯子外面套乙個皮套（額外的功能），這時，皮套就起到了裝飾器的功能，他提供了隔熱的效果，使杯子有了裝熱水的功能。而且，這個皮套能夠通用的套在不同的杯子上，達到同樣的效果。

回到我們的問題，裝飾器根本上也是一種方法，他形式上簡單易用，可以反覆應用在不同的函式上，比如：輸出日誌，列印呼叫時間。裝飾器在一定程度上提取了復用的**，增強原函式的功能。

分析完了為什麼我們使用修飾器，我們現在從頭開始分析修飾器是怎樣形成的。

1，現在，我們有乙個函式 hello

def


hello


():print


'hello world'
2，我們想新增乙個功能，讓他列印呼叫的時間，很簡單，加入一行**就夠了（為了簡單，本文省略import time語句）

def


hello


():print time.time()


print


'hello world'
3，我們的效果達到了，但是，如果有fun1，fun2，fun3也需要達到同樣的效果，我們難道要每個函式都修改？這顯然增加了毫無意義的勞動。我們何不專門定義乙個函式，用來列印呼叫時間並執行函式

def call_time(fun)：


print


time.time()


hello()


def hello():


print


'hello world'


call_time(hello)
4，現在雖然目的達到了，但是如果在程式中顯然更改了業務流程，本來呼叫hello函式，卻變成了呼叫call_time函式（如果hello函式有引數，顯然這種方法不可取）

5，我們可以定義乙個函式，其功能為返回增強後的功能

def call_time(fun)：


print


time.time()


return hello()     #這裡新增return，如果hello有返回值則將其返回


def hello():


print


'hello world'


hello = call_time(hello)


hello()
python中定義了修飾器的語法規則，上述**等同於：


def call_time(fun)：


...@call_time


def hello():


print 'hello world'


hello()
6，如果我們的hello函式有乙個引數，輸入乙個姓名，輸出打招呼

def


hello


(str):


print


'hello %s'%str
這是我們修改一下**，新增接收引數，乙個簡單的修飾器就形成了

def call_time(fun)：


print


time.time()


return hello(*args, **kw)


@call_time


def hello(str):


print


'hello %s'


%str


hello('timorchow')
有時候我們需要給修飾器的功能傳遞一些引數，只要在現有的修飾器外加裝一層接收引數的函式就好了

def call_time_args(str):


def call_time(fun)：


print str,time.time()


return hello(*args, **kw)


return call_time


@call_time_args('now time')


def hello():


print


'hello'


hello()
結果為：

now time:1468135648943

hello

再來看看類裝飾器，相比函式裝飾器，類裝飾器具有靈活度大、高內聚、封裝性等優點。使用類裝飾器還可以依靠類內部的__call__方法，當使用 @ 形式將裝飾器附加到函式上時，就會呼叫此方法。

class


foo(object):


def__init__


(self, func):


self._func = func


def__call__


(self):


print ('class decorator runing')


self._func()


print ('class decorator ending')


@foo


defbar


():print ('bar')


bar()
使用裝飾器極大地復用了**，但是他有乙個缺點就是原函式的元資訊不見了，比如函式的docstring、name、引數列表，先看例子：

裝飾器

def


logged


(func):


defwith_logging


(*args, **kwargs):


print func.__name__ + " was called"


return func(*args, **kwargs)


return with_logging
函式

@logged


deff


(x):


"""does some math"""


return x + x * x
該函式完成等價於：

def


f(x):


"""does some math"""


return x + x * x


f = logged(f)
不難發現，函式f被with_logging取代了，當然它的

docstring，__name__就是變成了with_logging函式的資訊了。


print f.__name__    # prints 'with_logging'


print f.__doc__     # prints none
這個問題就比較嚴重的，好在我們有functools.wraps，wraps本身也是乙個裝飾器，它能把原函式的元資訊拷貝到裝飾器函式中，這使得裝飾器函式也有和原函式一樣的元資訊了。

from functools import wraps


deflogged


(func):


@wraps(func)


defwith_logging


(*args, **kwargs):


print func.__name__ + " was called"


return func(*args, **kwargs)


return with_logging


@logged


deff


(x):


"""does some math"""


return x + x * x


print f.__name__  # prints 'f'


print f.__doc__   # prints 'does some math'
內建@staticmathod、@classmethod、@property的順序

@a


@b@c


deff


():
等效於

f =a(b(c(f)))
參考文章：

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