Python全棧開發之8 裝飾器詳解

裝飾器可以使函式執行前和執行後分別執行其他的附加功能，這種在**執行期間動態增加功能的方式，稱之為「裝飾器」(decorator)，裝飾器的功能非常強大，但是理解起來有些困難，因此我盡量用最簡單的例子一步步的說明這個原理。

假設我定義了乙個函式f，想要在不改變原來函式定義的情況下，在函式執行前列印出start，函式執行後列印出end，要實現這樣乙個功能該怎麼實現？看下面如何用乙個簡單的裝飾器來實現：

# 使用@語法放在函式的定義上面 相當於執行 f=outer(f)，此時f賦值成為了乙個新的outer函式，
# 此時f函式就指向了outer函式的返回值inner，inner是乙個函式名，定義在oute函式裡面
# 原來的f是函式名可簡單理解為乙個變數，作為outer函式的引數傳遞進去了 此時引數func相當於f
def outer(func):                    # 定義乙個outer函式作為裝飾器
def inner():　　　　　　　　　　　 # 如果執行inner()函式的話步驟如下：
print('start')              # 1、首先列印了字元『start』，
r=func()                    # 2、執行func函式，func函式相當於def f(): print('中') 
print('end')                # 3、接著函式列印『end』
return r                    # 4、將func函式的結果返回
return inner
@outer
def f():              # f=outer(f)=innner
print('中')
f()                   # f()相當於inner(),執行inner函式的步驟看上面定義處的注釋
#列印結果順序為   start 中 end

在實際中，我們的裝飾器可能應用到不同的函式中去，這些函式的引數都不一樣，那麼我們怎麼實現乙個對任意引數都能實現功能的裝飾器？還記得我寫函式那篇部落格中，就寫一種可以接受任意引數的函式，下面來看看如何將其應用到裝飾器中去　　

#其實只要將上面一種不帶引數的裝飾器修改一下就可以了
#修改也很簡單，只需將inner和func的引數改為 (*args,**kwargs)
#其他實現的過程和上面一種一樣，就不再介紹了
def outer(func):
def inner(*args,**kwargs):
print('start')
r=func(*args,**kwargs)    # 這裡func(*args,**kwargs)相當於f(a,b)
print('end')
return r
return inner
@outer
def f(a,b):
print(a+b)
f(1,4)          　　　　　　　　　　# f(1,4)相當於inner(1,4) 這裡列印的結果為 start 5 end

當乙個裝飾器不夠用的話，我們就可以用兩個裝飾器，當然理解起來也就更複雜了，當使用兩個裝飾器的話，首先將函式與內層裝飾器結合然後在與外層裝飾器相結合，要理解使用@語法的時候到底執行了什麼，是理解裝飾器的關鍵。這裡還是用最簡單的例子來進行說明。　　

def outer2(func2):
def inner2(*args,**kwargs):
print('開始')
r=func2(*args,**kwargs)
print('結束')
return r
return inner2
def outer1(func1):
def inner1(*args,**kwargs):
print('start')
r=func1(*args,**kwargs)
print('end')
return r
return inner1
@outer2                                # 這裡相當於執行了 f=outer1(f)  f=outer2(f)，步驟如下
@outer1                                #1、f=outer1(f) f被重新賦值為outer1(1)的返回值inner1，
def f():                               #    此時func1為 f():print('f 函式')
print('f 函式')                     #2、f=outer2(f) 類似f=outer2(inner1) f被重新賦值為outer2的返回值inner2
#    此時func2 為inner1函式 inner1裡面func1函式為原來的 f():print('f 函式')
f()                                    # 相當於執行 outer2(inner1)() 
>>開始                                  # 在outer函式裡面執行，首先列印 『開始 』
>>start                                # 執行func2 即執行inner1函式 列印 『start』
>>f 函式                               # 在inner1函式裡面執行 func1 即f()函式，列印 『f 函式』 
>>end                                  # f函式執行完，接著執行inner1函式裡面的 print('end')
>>結束                                 # 最後執行inner2函式裡面的 print('結束')

前面的裝飾器本身沒有帶引數，如果要寫乙個帶引數的裝飾器怎麼辦，那麼我們就需要寫乙個三層的裝飾器，而且前面寫的裝飾器都不太規範，下面來寫乙個比較規範帶引數的裝飾器，下面來看一下**，大家可以將下面的**自我執行一下

import functools
def log(k=''):                                      　　#這裡引數定義的是乙個預設引數，如果沒有傳入引數，預設為空，可以換成其他型別的引數
def decorator(func):
@functools.wraps(func)                      　　#這一句的功能是使被裝飾器裝飾的函式的函式名不被改變，
print('start')
print('{}:{}'.format(k, func.__name__))    #這裡使用了裝飾器的引數k
r = func(*args, **kwargs)
print('end')
return r
return decorator
@log()                        # fun1=log()(fun1) 裝飾器沒有使用引數
def fun1(a):
print(a + 10)
fun1(10)
@log('excute')                # fun2=log('excute')(fun2) 裝飾器使用給定引數
def fun2(a):
print(a + 20)
fun2(10)

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