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python裝飾器原理與用法深入詳解

更新時間：2019年12月19日 09:00:31 作者：nudt_qxx

這篇文章主要介紹了python裝飾器原理與用法,結(jié)合實(shí)例形式深入分析了Python裝飾器的概念、原理、使用方法及相關(guān)操作注意事項(xiàng),需要的朋友可以參考下

本文實(shí)例講述了python裝飾器原理與用法。分享給大家供大家參考，具體如下：

你會Python嘛？
我會！
那你給我講下Python裝飾器吧！
Python裝飾器啊？我沒用過哎

以上是我一個哥們面試時候發(fā)生的真實(shí)對白。

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簡言之，python裝飾器就是用于拓展原來函數(shù)功能的一種函數(shù)，這個函數(shù)的特殊之處在于它的返回值也是一個函數(shù)，使用python裝飾器的好處就是在不用更改原函數(shù)的代碼前提下給函數(shù)增加新的功能。
一般而言，我們要想拓展原來函數(shù)代碼，最直接的辦法就是侵入代碼里面修改，例如：

import time
def func():
  print("hello")
  time.sleep(1)
  print("world")

這是我們最原始的的一個函數(shù)，然后我們試圖記錄下這個函數(shù)執(zhí)行的總時間，那最簡單的做法就是：

#原始侵入，篡改原函數(shù)
import time
def func():
  startTime = time.time()
  print("hello")
  time.sleep(1)
  print("world")
  endTime = time.time()
  msecs = (endTime - startTime)*1000
  print("time is %d ms" %msecs)

但是如果你的Boss在公司里面和你說：“小祁，這段代碼是我們公司的核心代碼，你不能直接去改我們的核心代碼。”那該怎么辦呢，我們仿照裝飾器先自己試著寫一下：

#避免直接侵入原函數(shù)修改，但是生效需要再次執(zhí)行函數(shù)
import time
def deco(func):
  startTime = time.time()
  func()
  endTime = time.time()
  msecs = (endTime - startTime)*1000
  print("time is %d ms" %msecs)
def func():
  print("hello")
  time.sleep(1)
  print("world")
if __name__ == '__main__':
  f = func
  deco(f)#只有把func()或者f()作為參數(shù)執(zhí)行，新加入功能才會生效
  print("f.__name__ is",f.__name__)#f的name就是func

這里我們定義了一個函數(shù)deco，它的參數(shù)是一個函數(shù)，然后給這個函數(shù)嵌入了計(jì)時功能。然后你可以拍著胸脯對老板說，看吧，不用動你原來的代碼，我照樣拓展了它的函數(shù)功能。

然后你的老板有對你說：“小祁，我們公司核心代碼區(qū)域有一千萬個func()函數(shù)，從func01()到func1kw(),按你的方案，想要拓展這一千萬個函數(shù)功能，就是要執(zhí)行一千萬次deco()函數(shù)，這可不行呀，我心疼我的機(jī)器。”

好了，你終于受夠你老板了，準(zhǔn)備辭職了，然后你無意間聽到了裝飾器這個神器，突然發(fā)現(xiàn)能滿足你閆博士的要求了。

我們先實(shí)現(xiàn)一個最簡陋的裝飾器，不使用任何語法糖和高級語法，看看裝飾器最原始的面貌：

#既不需要侵入，也不需要函數(shù)重復(fù)執(zhí)行
import time
def deco(func):
  def wrapper():
    startTime = time.time()
    func()
    endTime = time.time()
    msecs = (endTime - startTime)*1000
    print("time is %d ms" %msecs)
  return wrapper
@deco
def func():
  print("hello")
  time.sleep(1)
  print("world")
if __name__ == '__main__':
  f = func #這里f被賦值為func，執(zhí)行f()就是執(zhí)行func()
  f()

這里的deco函數(shù)就是最原始的裝飾器，它的參數(shù)是一個函數(shù)，然后返回值也是一個函數(shù)。其中作為參數(shù)的這個函數(shù)func()就在返回函數(shù)wrapper()的內(nèi)部執(zhí)行。然后在函數(shù)func()前面加上@deco，func()函數(shù)就相當(dāng)于被注入了計(jì)時功能，現(xiàn)在只要調(diào)用func()，它就已經(jīng)變身為“新的功能更多”的函數(shù)了。

所以這里裝飾器就像一個注入符號：有了它，拓展了原來函數(shù)的功能既不需要侵入函數(shù)內(nèi)更改代碼，也不需要重復(fù)執(zhí)行原函數(shù)。

#帶有參數(shù)的裝飾器
import time
def deco(func):
  def wrapper(a,b):
    startTime = time.time()
    func(a,b)
    endTime = time.time()
    msecs = (endTime - startTime)*1000
    print("time is %d ms" %msecs)
  return wrapper
@deco
def func(a,b):
  print("hello，here is a func for add :")
  time.sleep(1)
  print("result is %d" %(a+b))
if __name__ == '__main__':
  f = func
  f(3,4)
  #func()

然后你滿足了Boss的要求后，Boss又說：“小祁，我讓你拓展的函數(shù)好多可是有參數(shù)的呀，有的參數(shù)還是個數(shù)不定的那種，你的裝飾器搞的定不？”然后你嘿嘿一笑，深藏功與名！

#帶有不定參數(shù)的裝飾器
import time
def deco(func):
  def wrapper(*args, **kwargs):
    startTime = time.time()
    func(*args, **kwargs)
    endTime = time.time()
    msecs = (endTime - startTime)*1000
    print("time is %d ms" %msecs)
  return wrapper
@deco
def func(a,b):
  print("hello，here is a func for add :")
  time.sleep(1)
  print("result is %d" %(a+b))
@deco
def func2(a,b,c):
  print("hello，here is a func for add :")
  time.sleep(1)
  print("result is %d" %(a+b+c))
if __name__ == '__main__':
  f = func
  func2(3,4,5)
  f(3,4)
  #func()

最后，你的老板說：“可以的，小祁，我這里一個函數(shù)需要加入很多功能，一個裝飾器怕是搞不定，裝飾器能支持多個嘛"

最后你就把這段代碼丟給了他：

#多個裝飾器
import time
def deco01(func):
  def wrapper(*args, **kwargs):
    print("this is deco01")
    startTime = time.time()
    func(*args, **kwargs)
    endTime = time.time()
    msecs = (endTime - startTime)*1000
    print("time is %d ms" %msecs)
    print("deco01 end here")
  return wrapper
def deco02(func):
  def wrapper(*args, **kwargs):
    print("this is deco02")
    func(*args, **kwargs)
    print("deco02 end here")
  return wrapper
@deco01
@deco02
def func(a,b):
  print("hello，here is a func for add :")
  time.sleep(1)
  print("result is %d" %(a+b))
if __name__ == '__main__':
  f = func
  f(3,4)
  #func()
'''
this is deco01
this is deco02
hello，here is a func for add :
result is 7
deco02 end here
time is 1003 ms
deco01 end here
'''

多個裝飾器執(zhí)行的順序就是從最后一個裝飾器開始，執(zhí)行到第一個裝飾器，再執(zhí)行函數(shù)本身。

盜用評論里面一位童鞋的例子：

def dec1(func):
  print("1111")
  def one():
    print("2222")
    func()
    print("3333")
  return one
def dec2(func):
  print("aaaa")
  def two():
    print("bbbb")
    func()
    print("cccc")
  return two
@dec1
@dec2
def test():
  print("test test")
test()

輸出：

aaaa
1111
2222
bbbb
test test
cccc
3333

裝飾器的外函數(shù)和內(nèi)函數(shù)之間的語句是沒有裝飾到目標(biāo)函數(shù)上的，而是在裝載裝飾器時的附加操作。

17~20行是裝載裝飾器的過程，相當(dāng)于執(zhí)行了test=dect1(dect2(test))，此時先執(zhí)行dect2(test)，結(jié)果是輸出aaaa、將func指向函數(shù)test、并返回函數(shù)two，然后執(zhí)行dect1(two)，結(jié)果是輸出1111、將func指向函數(shù)two、并返回函數(shù)one，然后進(jìn)行賦值。

用函數(shù)替代了函數(shù)名test。 22行則是實(shí)際調(diào)用被裝載的函數(shù)，這時實(shí)際上執(zhí)行的是函數(shù)one，運(yùn)行到func()時執(zhí)行函數(shù)two，再運(yùn)行到func()時執(zhí)行未修飾的函數(shù)test。

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希望本文所述對大家Python程序設(shè)計(jì)有所幫助。

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