Python中装饰器的理解与使用心得
先说明一下,如有不正确的地方还请指正,大神请轻喷。
Python 初学者对装饰器的理解存在困扰,我认为本质上是对 Python 函数理解不到位,Python 函数不同于其他编程语言,它可以作为第一类对象使用,这是关键。因为装饰器本质上还是函数,所以我们从函数开始说起
函数定义
先从一个最简单函数定义开始:
def foo(num):
return num + 1
上面定义了一个函数,名字叫foo,也可以把 foo 可理解为变量名,该变量指向一个函数对象

调用函数只需要给函数名加上括号并传递必要的参数(如果函数定义的时候有参数的话)
value = foo(3)
print(value) # 4
变量名 foo 现在指向 <function foo at 0x1030060c8> 函数对象,但它也可以指向另外一个函数。
def bar():
print("bar")
foo = bar
foo() # bar

函数作为返回值
在 Python 中,一切皆为对象,函数也不例外,它可以像整数一样作为其它函数的返回值,例如:
def foo():
return 1
def bar():
return foo
print(bar()) # <function foo at 0x10a2f4140>
print(bar()()) # 1
等价于
print(foo()) # 1
调用函数 bar() 的返回值是一个函数对象 <function foo at 0x10a2f4140>,因为返回值是函数,所以我们可以继续对返回值进行调用(记住:调用函数就是在函数名后面加())调用bar()()相当于调用 foo(),因为 变量 foo 指向的对象与 bar() 的返回值是同一个对象。

函数作为参数
函数还可以像整数一样作为函数的参数,例如:
def foo(num):
return num + 1
def bar(fun):
return fun(3)
value = bar(foo)
print(value) # 4
函数 bar 接收一个参数,这个参数是一个可被调用的函数对象,把函数 foo 传递到 bar 中去时,foo 和 fun 两个变量名指向的都是同一个函数对象,所以调用 fun(3) 相当于调用 foo(3)。

函数嵌套
函数不仅可以作为参数和返回值,函数还可以定义在另一个函数中,作为嵌套函数存在,例如:
def outer():
x = 1
def inner():
print(x)
inner()
outer() # 1
inner做为嵌套函数,它可以访问外部函数的变量,调用 outer 函数时,发生了 3 件事:
- 给 变量
x赋值为 1 - 定义嵌套函数
inner,此时并不会执行 inner 中的代码,因为该函数还没被调用,直到第 3 步 - 调用 inner 函数,执行 inner 中的代码逻辑。
闭包
再来看一个例子:
def outer(x):
def inner():
print(x)
return inner
closure = outer(1)
closure() # 1
同样是嵌套函数,只是稍改动一下,把局部变量 x 作为参数了传递进来,嵌套函数不再直接在函数里被调用,而是作为返回值返回,这里的 closure 就是一个闭包,本质上它还是函数,闭包是引用了自由变量(x)的函数(inner)。
装饰器
继续往下看:
def foo():
print("foo")
上面这个函数这可能是史上最简单的业务代码了,虽然没什么用,但是能说明问题就行。现在,有一个新的需求,需要在执行该函数时加上日志:
def foo():
print("记录日志开始")
print("foo")
print("记录日志结束")
功能实现,唯一的问题就是它需要侵入到原来的代码里面,把日志逻辑加上去,如果还有好几十个这样的函数要加日志,也必须这样做,显然,这样的代码一点都不 Pythonic。那么有没有可能在不修改业务代码的提前下,实现日志功能呢?答案就是装饰器。
def outer(func):
def inner():
print("记录日志开始")
func() # 业务函数
print("记录日志结束")
return inner
def foo():
print(“foo”)
foo = outer(foo)
foo()
我没有修改 foo 函数里面的任何逻辑,只是给 foo 变量重新赋值了,指向了一个新的函数对象。最后调用 foo(),不仅能打印日志,业务逻辑也执行完了。现在来分析一下它的执行流程。
这里的 outer 函数其实就是一个装饰器,装饰器是一个带有函数作为参数并返回一个新函数的闭包,本质上装饰器也是函数。outer 函数的返回值是 inner 函数,在 inner 函数中,除了执行日志操作,还有业务代码,该函数重新赋值给 foo 变量后,调用 foo() 就相当于调用 inner()
foo 重新赋值前:

重新赋值后,foo = outer(foo)

另外,Python 为装饰器提供了语法糖 **@**,它用在函数的定义处:
[@outer](/user/outer)
def foo():
print("foo")
foo()
这样就省去了手动给foo重新赋值的步骤。
到这里不知你对装饰器理解了没有?当然,装饰器还可以更加复杂,比如可以接受参数的装饰器,基于类的装饰器等等,对后续感兴趣的可以关注一下公众号 Python 之禅,总之装饰器可以做的事情还是很多的。
Python中装饰器的理解与使用心得
图用什么画的
装饰器本质上就是个高阶函数,它接收一个函数作为参数,然后返回一个新函数。用@decorator语法糖时,相当于执行了func = decorator(func)。
最基础的装饰器长这样:
def my_decorator(func):
def wrapper(*args, **kwargs):
print("函数执行前")
result = func(*args, **kwargs)
print("函数执行后")
return result
return wrapper
@my_decorator
def say_hello(name):
print(f"Hello {name}")
say_hello("World")
输出:
函数执行前
Hello World
函数执行后
带参数的装饰器需要再包一层:
def repeat(num):
def decorator(func):
def wrapper(*args, **kwargs):
for _ in range(num):
result = func(*args, **kwargs)
return result
return wrapper
return decorator
@repeat(3)
def greet():
print("Hi!")
greet()
类装饰器通过实现__call__方法:
class CountCalls:
def __init__(self, func):
self.func = func
self.calls = 0
def __call__(self, *args, **kwargs):
self.calls += 1
print(f"第{self.calls}次调用")
return self.func(*args, **kwargs)
@CountCalls
def example():
pass
example()
example()
实际使用中注意用functools.wraps保留原函数信息:
from functools import wraps
def decorator(func):
@wraps(func)
def wrapper(*args, **kwargs):
return func(*args, **kwargs)
return wrapper
装饰器就是个包装函数,理解闭包和函数对象就能掌握。
👍
Server error! Your code might be too long for this tool. Shorten your code and re-try.
略尴尬,才 400 行代码就不行了
#4 因为 URL 太长会导致 414 Request-URI Too Large
代码在这: https://github.com/pgbovine/OnlinePythonTutor/blob/master/v5-unity/js/opt-frontend-common.ts#L145-L169
帮楼主广播一下博客,Python 之禅,在我入门和进阶的过程中都起了蛮大作用的,很多内容很契合 Fluent Python 的深度,由浅入深。
好像有一个错误<br>def foo(num):<br> return num + 1<br><br>def bar(fun):<br> return fun(3)<br><br>value = bar(foo)<br>print(value) # 4<br>
这里应该是 foo(3)?
我的锅= =没看清楚。Sorry
python 开发组成员说过,类是字典,函数是字典,一切皆为字典。
感谢仁兄支持
的确,字典在 Python 中是基石,所以在 Python3.6 中可以看到核心开发者不留余力地对字典进行深度优化
跟 JS 很像。JS 也快要有 annotation 了
pythontutor 只是一个用于帮助初学者理解程序内部执行流程的工具图,对于大段代码显然很吃力
这有点像 java 中的 aop,而不是 annotation
形式是 annotation,实质是 AOP。
AOP 的实质就是前面插个函数、屁股后面插个函数,我的理解
完全 copy 来的,标点都不带变的
~~ 看英文名字 一看就明白了 wrapper,包裹在原来的函数外面
>Python 函数不同于其他编程语言,它可以作为第一类对象使用
Pascal 和 Ada 看来似乎的确已经是一具尸体了.
哇,很有用。谢谢分享!
我好像在哪儿看过这篇文章
can you solve this problem?
https://www.v2ex.com/t/369746#reply0
微信公众号上?
python 之禅 的公众号拜读过这篇文章,看名字应该是本人。多谢作者的分享
眼里只有 python 了。。哈哈
谢谢分享


