python 裝飾器基本原理

關於python中裝飾器的定義，我們這裡參考廖雪峰大神的python3教程中的定義:在某個函式(**)執行期間，在不更改該函式的功能下，動態給該函式新增功能的方式，我們稱之為「裝飾器」。從定義中看出，這個裝飾器勢必要在實現中傳入原函式，並在其功能中使原函式功能不受影響。由此我們想到的一種實現裝飾器的方法就是：「實現乙個功能（可是一段**/函式），該功能的實現要傳入乙個函式。」翻譯過來就是通過乙個函式（比如叫「a」函式）實現裝飾器的功能，但是該函式a的入參需要傳入的是乙個函式（比如叫「b」函式）。那麼想象中的裝飾器實現方式是：
# 這裡的b是乙個函式
defa
(b):
b()pass
# 這裡的func是乙個函式，與想象中的b函式一致，log就是上面中的a函式
deflog
(func)
:# *args,**kw泛指函式func的入參
def(
*args,
**kw)
:# __name__是python中的乙個屬性，它能返回對應函式的名稱
print
('call %s():'
% func.__name__)
return func(
*args,
**kw)
要使用裝飾器，python中的方法如下：
# 給函式上面加乙個@符號，再接實現了裝飾器功能的函式名稱
@log
defnow()
:print
('2015-3-25'
)
呼叫now()函式：
>>
> now(
)call now():
2015-3
-25

在python中，「函式也是一種物件」，這句話是理解裝飾器的基礎。因為函式是一種物件，並且物件能被賦值給變數，所以函式就能被賦值給變數。例如：

>>
>
defnow()
:...
print
('2015-3-25').
..>>
> f = now
>>
> f(
)

這裡now函式被賦值給了f變數，呼叫now函式，其實就是進行f的呼叫。平時來看，函式一般都有入參(即函式的區域性變數)，而因為變數能代表函式，故函式入參為函式也就好理解了。故對實現了裝飾器的函式，它的入參為函式也就不奇怪了。在python中當乙個函式a就將另乙個函式b作為引數，那麼這個函式a就稱之為高階函式。而上面的函式log將func函式作入參，那麼log就是乙個高階函式。

def
lazy_sum
(*args)
:def
sum():
ax =
0for n in args:
ax = ax + n
return ax
return
sum

函式lazy_sum實現了乙個求和的功能，當我們呼叫lazy_sum時，其返回的不是直接的求和值，而是乙個函式sum，

>>
> f = lazy_sum(1,
3,5,
7,9)
>>
> f
<
locals
>
.sum at 0x101c6ed90
>

這裡f變數其實就是sum函式，所以要求和的值時，呼叫f才可以。

>>
> f(
)25

「當有乙個函式h，它定義了內部函式g，最後返回了函式g，並且在該過程中g還使用了h函式的區域性變數，那麼這種程式python中稱之為閉包」。根據閉包定義，其實它也是一種返回函式，只不過它的內部函式使用了外部函式的區域性變數(入參)。

有了前面的知識儲備，再來看最開始實現了裝飾器功能的函式log：

def
log(func)
:def
(*args,
**kw)
:print
('call %s():'
% func.__name__)
return func(
*args,
**kw)

在python中，當我們使用裝飾器：

@log
defnow()
:print
('2015-3-25'
)now(
)

now()執行過程，實際上相當於執行了語句：

now = log(now)

有時候我們給某個函式動態新增了功能，但又希望我們新增的功能對於我們的需求是可定製的。因此則有必要給裝飾器新增引數變數。python中給裝飾器新增引數的實現是這樣的：

def
log2
(text)
:def
log(func)
:def
(*args,
**kw)
:print
('%s %s():'
%(text, func.__name__)
)return func(
*args,
**kw)
return log

用法則如下：

@log2(
'execute'
)def
now():
print
('2015-3-25'
)

>>
> now(
)execute now():
2015-3
-25

直觀上看，其實就是給log函式外部再加了一層函式。根據前面的函式定義，不難看出log2是乙個返回函式。而now()的執行過程則相當於執行了下面的語句:

now = log2(
'execute'
)(now)

import functools
deflog
(func)
:    @functools.wraps(func)
def(
*args,
**kw)
:print
('call %s():'
% func.__name__)
return func(
*args,
**kw)

import functools
deflog2
(text)
:def
log(func)
:        @functools.wraps(func)
def(
*args,
**kw)
:print
('%s %s():'
%(text, func.__name__)
)return func(
*args,
**kw)
return log

當然python的裝飾器使用不止這些。這裡只是最基本的理解（若有理解錯的，請各位大佬指正哈）。對裝飾器的理解首先是要知道函式也是物件，其次只要弄清楚一些函式定義就可以了。當然這裡還是得感謝廖雪峰大神的python3教程，正是因為他那清晰透徹的教程，才使我理解裝飾器的概念。

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