我对Python装饰器的理解

  • 发布时间:2016年6月21日 10:18
  • 作者:杨仕航
  • 分类标签: Python
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Python中最明显的特性之一就是装饰器(decorator)。这个对初学者来说也是一头雾水。当时我学不明白,就跳过去。暂时没去学习这个,等到现在碰到需要使用装饰器的时候,才去尝试使用。

不尝试不知道,尝试了一下,瞬间打通任督二脉。

发现装饰器没有想象中的如蜀山那么困难,只是一个小丘陵。跨越过去可以看到一片广阔的平原。


首先,装饰器以@的形式写在一个方法前面。

我理解就是编译器读到这句话就会运行一下对应的函数得到一个新的函数交给编译器执行。所以在装饰器的方法里面会返回一个函数。这个函数就是丢给编译器执行的。

我想说:好绕……


接着,从一个一个例子说起。逐步加深理解。

一个简单的加法运算:

def plus(a, b):
    return a + b

这个方法只是简单输出计算结果。我还想知道输入了什么参数。这时候就可以给plus方法加一个装饰器。

#coding:utf-8
def print_params(func):
    def warpper(a, b):
        print(u"第%s个参数是%s" % (1, a))
        print(u"第%s个参数是%s" % (2, b))
        func(a, b) #这句话很重要,继续执行传进来的函数
    return warpper
    
@print_params
def plus(a, b):
    return a + b

执行一下 plus(1, 2)得到下面的结果

第1个参数是1
第2个参数是2
3

分析一下:执行到@print_params的时候,就把被装饰的函数(plus)传递给print_params函数。这个将返回warpper方法,然后再执行这个warpper方法。

在warpper方法中,也定义了两个参数,这个结构和plus一一对应。也就是通过这样的方式包装了一下,把plus的参数传递给warpper方法。

plus函数被拆成两部分,函数名部分从装饰器传入,参数部分从装饰器下的包装函数传入。

最后的结果,只执行warpper方法。该方法中先是打印参数,再执行func方法。若不写这一句话,将不会得到a+b的结果。因为没有执行该函数。

#coding:utf-8
def print_params(func):
    def warpper(a, b):
        print(u"第%s个参数是%s" % (1, a))
        print(u"第%s个参数是%s" % (2, b))
        #func(a, b) #注释这句话
    return warpper
    
@print_params
def plus(a, b):
    return a + b

执行一下 plus(1, 2)得到下面的结果,可以发现并没有执行到plus本身。

第1个参数是1
第2个参数是2


大致摸清楚装饰器之后,拓展一下:

假如plus是3个参数,而装饰器包装的函数是2个参数:

#coding:utf-8
def print_params(func):
    def warpper(a, b):
        print(u"第%s个参数是%s" % (1, a))
        print(u"第%s个参数是%s" % (2, b))
        func(a, b) #注释这句话
    return warpper
    
@print_params
def plus(a, b, c):
    return a + b + c

执行一下,将会报错。func参数不够。为了让装饰器有更好的拓展性和兼容性。修改如下:

#coding:utf-8
def print_params(func):
    def warpper(*args, **kw):
        for i, arg in enumerate(args):
            print(u"第%s个参数是%s" % (i+1, arg))
        for item, value in kw.items():
            print(u"%s = %s" % (item, value))
        func(*args, **kw)
    return warpper
    
@print_params
def plus(a, b, c):
    return a + b + c

用*args和**kw可以接受任意参数,再遍历打印结果。执行一下 warpper(5,2,3)。可以得到:

第1个参数是5
第2个参数是2
第3个参数是3
10


这个功能讲到这里,如果吸收消化了,可以再上一个阶梯:装饰器自身的参数。

大家可以发现,我们上面写的装饰器都是没有参数的,都是简单一个@print_params

若想要像普通的方法一样可以传递参数,例如@print_params(1)。这个就需要再对装饰器进一步包装。

这样包装之后,就有3层函数。Python编译器会自动判断装饰器是否带有参数。如下例子,我想判断plus的参数中是否包含我设定的值:

#coding:utf-8
def print_params(check_num):
    def __print_params(func):
        def warpper(*args, **kw):
            if check_num in args:
                print(u"参数中包含%s" % check_num)
            else:
                print(u"参数中不包含%s" % check_num)
        
            for i, arg in enumerate(args):
                print(u"第%s个参数是%s" % (i+1, arg))
            for item, value in kw.items():
                print(u"%s = %s" % (item, value))
            func(*args, **kw)
        return warpper
    return __print_params #需要返回装饰器

@print_params(1)
def plus(a, b, c):
    return a + b + c

用装饰器传递了一个参数:1。判断plus的参数中是否有包含1,再遍历打印结果。执行一下 warpper(5,2,1)。可以得到:

参数中包含1
第1个参数是5
第2个参数是2
第3个参数是1
8

这种方式要复杂一些。这三层方法中,第一层是普通方法,用于接收装饰器的参数;第二层是装饰器;第三层是对应的包装函数。每一层都要返回对应包装的函数。

当然,第一层的方法同样可以写成 *args, **kw的形式接收容易参数。不过这样写要复杂很多。

重点得要多练习。这些就是我对装饰器的大致理解,若讲得不好,多多包涵或者在评论提一下建议 ^_^

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