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通俗講解python 裝飾器

更新時間：2020年09月07日 08:52:35 作者：把蘋果v咬哭

這篇文章主要介紹了python 裝飾器的相關資料，幫助大家更好的理解和學習python裝飾器的相關知識，感興趣的朋友可以了解下

裝飾器其實一直是我的一個"老大難"。這個知識點就放在那，但是拖延癥。。。

其實在平常寫寫腳本的過程中，這個知識點你可能用到不多

但在面試的時候，這可是一個高頻問題。

一、什么是裝飾器

所謂的裝飾器，其實就是通過裝飾器函數(shù)，來修改原函數(shù)的一些功能，使得原函數(shù)不需要修改。

這一句話理解起來可能沒那么輕松，那先來看一個"傻瓜"函數(shù)。

放心，絕對不是"Hello World"！

def hello():
  print("你好，裝飾器")

腫么樣，木騙你吧？哈哈，這個函數(shù)不用運行相信大家都知道輸出結果："你好，裝飾器"。

那如果我想讓hello()函數(shù)再實現(xiàn)個其他功能，比如多打印一句話。

那么，可以這樣"增強"一下：

def my_decorator(func):
  def wrapper():
    print("這是裝飾后具有的新輸出")
    func()
  return wrapper

def hello():
  print("你好，裝飾器")

hello = my_decorator(hello)

hello()

運行結果：

這是裝飾后具有的新輸出
你好，裝飾器
[Finished in 0.1s]

很顯然，這個"增強"沒啥作用，但是可以幫助理解裝飾器。

當運行最后的hello()函數(shù)時，調用過程是這樣的：

hello = my_decorator(hello)中，變量hello指向的是my_decorator()
my_decorator(func)中傳參是hello，返回的wrapper,因此又會調用到原函數(shù)hello()
于是乎，先打印出了wrapper()函數(shù)里的，然后才打印出hello()函數(shù)里的

那上述代碼里的my_decorator()就是一個裝飾器。
它改變了hello()的行為，但是并沒有去真正的改變hello()函數(shù)的內部實現(xiàn)。

但是，python一直以"優(yōu)雅"被人追捧，而上述的代碼顯然不夠優(yōu)雅。

二、優(yōu)雅的裝飾器

所以，想讓上述裝飾器變得優(yōu)雅，可以這樣寫：

def my_decorator(func):
  def wrapper():
    print("這是裝飾后具有的新輸出")
    func()
  return wrapper

@my_decorator
def hello():
  print("你好，裝飾器")

hello()

這里的@my_decorator就相當于舊代碼的hello = my_decorator(hello)，@符號稱為語法糖。

那如果還有其他函數(shù)也需要加上類似的裝飾，直接在函數(shù)的上方加上@my_decorator就可以，大大提高函數(shù)
的重復利用與可讀性。

def my_decorator(func):
  def wrapper():
    print("這是裝飾后具有的新輸出")
    func()
  return wrapper

@my_decorator
def hello():
  print("你好，裝飾器")

@my_decorator
def hello2():
  print("你好，裝飾器2")

hello2()

輸出：

這是裝飾后具有的新輸出
你好，裝飾器2
[Finished in 0.1s]

三、帶參數(shù)的裝飾器

1. 單個參數(shù)

上面的只是一個非常簡單的裝飾器，但是實際場景中，很多函數(shù)都是要帶有參數(shù)的，比如hello(people_name)。

其實也很簡單，要什么我們就給什么唄，直接在對應裝飾器的wrapper()上，加上對應的參數(shù)：

def my_decorator(func):
  def wrapper(people_name):
    print("這是裝飾后具有的新輸出")
    func(people_name)
  return wrapper

@my_decorator
def hello(people_name):
  print("你好，{}".format(people_name))

hello("張三")

輸出：

這是裝飾后具有的新輸出
你好，張三
[Finished in 0.1s]

2. 多個參數(shù)

但是還沒完，這樣雖然簡單，但是隨之而來另一個問題：因為并不是所有函數(shù)參數(shù)都是一樣的，
當其他要使用裝飾器的函數(shù)參數(shù)不止這個一個腫么辦？比如：

@my_decorator
def hello3(speaker, listener):
  print("{}對{}說你好！".format(speaker, listener))

沒關系，在python里，*args和**kwargs表示接受任意數(shù)量和類型的參數(shù)，所以我們可以這樣
寫裝飾器里的wrapper()函數(shù)：

def my_decorator(func):
  def wrapper(*args, **kwargs):
    print("這是裝飾后具有的新輸出")
    func(*args, **kwargs)
  return wrapper

@my_decorator
def hello(people_name):
  print("你好，{}".format(people_name))

@my_decorator
def hello3(speaker, listener):
  print("{}對{}說你好！".format(speaker, listener))

hello("老王")
print("------------------------")
hello3("張三", "李四")

同時運行下hello("老王")，和hello3("張三", "李四")，看結果：

這是裝飾后具有的新輸出
你好，老王
------------------------
這是裝飾后具有的新輸出
張三對李四說你好！
[Finished in 0.1s]

3. 自定義參數(shù)

上面2種，裝飾器都是接收外來的參數(shù)，其實裝飾器還可以接收自己的參數(shù)。
比如，我加個參數(shù)來控制下裝飾器中打印信息的次數(shù)：

def count(num):
  def my_decorator(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
      for i in range(num):
        print("這是裝飾后具有的新輸出")
        func(*args, **kwargs)
    return wrapper
  return my_decorator

@count(3)
def hello(people_name):
  print("你好，{}".format(people_name))

hello("老王")

注意，這里count裝飾函數(shù)中的2個return.
運行下，應該會出現(xiàn)3次：

這是裝飾后具有的新輸出
你好，老王
這是裝飾后具有的新輸出
你好，老王
這是裝飾后具有的新輸出
你好，老王
[Finished in 0.1s]

4. 內置裝飾器@functools.wrap

現(xiàn)在多做一步探索，我們來打印下下面例子中的hello()函數(shù)的元信息：

def my_decorator(func):
  def wrapper(*args, **kwargs):
    print("這是裝飾后具有的新輸出")
    func(*args, **kwargs)
  return wrapper

@my_decorator
def hello(people_name):
  print("你好，{}".format(people_name))

print(hello.__name__) #看下hello函數(shù)的元信息

輸出：

wrapper

這說明了，它不再是以前的那個 hello() 函數(shù)，而是被 wrapper() 函數(shù)取代了。

如果我們需要用到元函數(shù)信息，那怎么保留它呢？這時候可以用內置裝飾器@functools.wrap。

import functools

def my_decorator(func):
  @functools.wraps(func)
  def wrapper(*args, **kwargs):
    print("這是裝飾后具有的新輸出")
    func(*args, **kwargs)
  return wrapper

@my_decorator
def hello(people_name):
  print("你好，{}".format(people_name))

print(hello.__name__)

運行下：

hello
[Finished in 0.1s]

四、類裝飾器

裝飾器除了是函數(shù)之外，也可以是類。

但是類作為裝飾器的話，需要依賴一個函數(shù)__call__()，當調用這個類的實例時，函數(shù)__call__()就
會被執(zhí)行。

來改造下之前的例子，把函數(shù)裝飾器改成類裝飾器：

class MyDecorator():
  def __init__(self, func):
    self.func = func

  def __call__(self, *args, **kwargs):
    print("這是裝飾后具有的新輸出")
    return self.func(*args, **kwargs)

# def my_decorator(func):
#   def wrapper():
#     print("這是裝飾后具有的新輸出")
#     func()
#   return wrapper

@MyDecorator
def hello():
  print("你好，裝飾器")

hello()

運行：

這是裝飾后具有的新輸出
你好，裝飾器
[Finished in 0.1s]

跟函數(shù)裝飾器一樣，實現(xiàn)一樣的功能。

五、裝飾器的嵌套

既然裝飾器可以增強函數(shù)的功能，那如果有多個裝飾器，我都想要怎么辦？
其實，只要把需要用的裝飾器都加上去就好了：

@decorator1
@decorator2
@decorator3
def hello():
  ...

但是要注意這里的執(zhí)行順序，會從上到下去執(zhí)行，可以來看下：

def my_decorator(func):
  def wrapper():
    print("這是裝飾后具有的新輸出")
    func()
  return wrapper

def my_decorator2(func):
  def wrapper():
    print("這是裝飾后具有的新輸出2")
    func()
  return wrapper

def my_decorator3(func):
  def wrapper():
    print("這是裝飾后具有的新輸出3")
    func()
  return wrapper

@my_decorator
@my_decorator2
@my_decorator3
def hello():
  print("你好，裝飾器")

hello()

運行