通俗易懂了解Python裝飾器原理
作用
裝飾器可以用于用于裝飾一個函數(shù)或方法,使得在不修改原函數(shù)、方法代碼的前提下,為方法添加前置或后置操作;
例如突然想要計算一下各個函數(shù)的執(zhí)行時間,又不希望在每一個函數(shù)中添加tim.time()來計算執(zhí)行時間
用法
裝飾器的寫法網(wǎng)上很多,但是我覺得還是盡量先理解,再知道怎么寫會比較好,所以會先說如何理解,在后面重寫用法
實現(xiàn)
了解裝飾器是如何實現(xiàn)的,遠比會寫裝飾器更重要,簡單的說裝飾器就是接收一個函數(shù)對象,然后先執(zhí)行前置操作,再執(zhí)行函數(shù),再執(zhí)行后置操作;
這么說可能有些抽象,或者舉一個不那么恰當?shù)谋容^貼近生活的例子;
假設(shè)你有一臺像這樣的小風扇:
這臺風扇可以充電,有一個開關(guān),打開之后扇葉會旋轉(zhuǎn),開始工作,當然你也可以插著電打開開關(guān),也可以充好電之后帶走,在其他地方打開開關(guān)
如果把這個風扇置于一切皆是對象的Python中,風扇就是一個對象,他實現(xiàn)的功能就是出風:
def fengshan(): return '出風'
為了更好和例子結(jié)合,我們用pinyin命名
現(xiàn)在我們實現(xiàn)了一個fengshan函數(shù),返回吹風
如果你稍微有點基礎(chǔ),你就能知道如何調(diào)用這個方法
def fengshan(): return '出風' print(fengshan())
不要覺得這很基礎(chǔ)很墨跡,如果需要理解裝飾器,你必須知道,調(diào)用函數(shù)的方式是函數(shù)名稱加上括號fengshan()
而這個基礎(chǔ)中的基礎(chǔ)中的括號()就是執(zhí)行函數(shù)的開關(guān),如果我們不加括號
def fengshan(): return '出風' print(fengshan)
返回的將是一個函數(shù)對象(例子中的風扇本身)
<function fengshan at 0x7f8e7c4a6950>
這里的意思是 一個叫fengshan的funciont,地址在0x7f8e7c4a6950
那現(xiàn)在我們就可以把風扇帶走,在其他地方使用
def fengshan(): return '出風' func = fengshan print(fengshan) print(func)
返回
<function fengshan at 0x7f570eaf3950>
<function fengshan at 0x7f570eaf3950>
這說明func和fengshan是等價的,他們在同一塊內(nèi)存中,所以當我們執(zhí)行func() 也等價于執(zhí)行fengshan
def fengshan(): return '出風' func = fengshan print('下面是執(zhí)行fengshan') print(fengshan()) print('下面是執(zhí)行func') print(func())
返回
下面是執(zhí)行fengshan
出風
下面是執(zhí)行func
出風
理解到這里之后你也就能理解裝飾器的實現(xiàn)了,讓我們再看一個例子
def fengshan(): return '出風' def wrapper(func): return func print(fengshan) print(wrapper(fengshan))
這個例子中我們除了保留剛剛一直在用的fengshan函數(shù)之外,又定義了一個wrapper
因為python中一切皆是對象,函數(shù)也是對象,而函數(shù)的入?yún)⒁部梢越邮諏ο?,所以函?shù)對象可以作為參數(shù)傳遞給另一個函數(shù)wrapper
這個wrapper中什么都沒有做,只是返回了接收的func對象,我們打印出來兩個對象,可以發(fā)現(xiàn)他們其實是同一個對象
<function fengshan at 0x7f9b0c92f950>
<function fengshan at 0x7f9b0c92f950>
現(xiàn)在你就已經(jīng)理解了裝飾器的實現(xiàn)了,而且如果你跟著文中的代碼敲一遍,你就已經(jīng)寫了一個裝飾器,你只需要稍加修改,比方說,我們在wrapper內(nèi)部執(zhí)行接收的func,并且,在前后加上一些操作
def wrapper(func): print('在wrapper中執(zhí)行func前') print(func()) print('在wrapper中執(zhí)行func后') wrapper(fengshan)
返回
在wrapper中執(zhí)行func前
出風
在wrapper中執(zhí)行func后
如果你覺得很神奇,無法理解,可以回到風扇的圖片重新再讀一遍,當你理解了上述的代碼之后,我們就可以加快速度,完成真正的裝飾器的編寫
用法
當你成功明白了函數(shù)被定義和調(diào)用的過程之后,我們開始考慮實際場景,上一段代碼中我們還是改變了原有函數(shù)的調(diào)用
從調(diào)用fengshan變成了調(diào)用func(fengshan)
我們想要實現(xiàn)不改變原有代碼和調(diào)用方式的情況下為原有函數(shù)添加前置或后置操作,就需要再優(yōu)化一下我們的裝飾器
def fengshan(): print('出風') def wrapper(func): def f(): print('在wrapper中執(zhí)行func前') func() print('在wrapper中執(zhí)行func后') return f fengshan = wrapper(fengshan) fengshan()
為了看到執(zhí)行過程,我們把fengshan內(nèi)部的return改為print
返回
在wrapper中執(zhí)行func前
出風
在wrapper中執(zhí)行func后
這里我們的改變是在wrapper原有的實現(xiàn)中又包了一層方法f,再回想一下我們前面風扇的例子,現(xiàn)在當我們執(zhí)行wrapper的時候,執(zhí)行了什么?
wrapper(func)的返回,是一個函數(shù)對象f,這個函數(shù)對象的開關(guān)沒有被打開,f中的代碼不會被執(zhí)行
我們又用同名的fengshan對象去接收了這個函數(shù)對象f,在最后一行打開fengshan的開關(guān) -- fengshan(),這時候函數(shù)對象f中的代碼,才剛被執(zhí)行
如果看不懂的話,建議從風扇圖片開始再看一遍,如果你看懂了,建議你也再看一遍,至此,我們就已經(jīng)完成了一個裝飾器,為了更方便使用裝飾器,Python給我們提供了更簡便的方法
def wrapper(func): def f(): print('在wrapper中執(zhí)行func前') func() print('在wrapper中執(zhí)行func后') return f @wrapper def fengshan(): print('出風') fengshan()
返回
在wrapper中執(zhí)行func前
出風
在wrapper中執(zhí)行func后
補充知識
如果你已經(jīng)理解了裝飾器的執(zhí)行邏輯,你也就會知道如何讓裝飾器支持帶參數(shù)的方法,這也是我們寫裝飾器的常規(guī)操作
def wrapper(func): def f(*args, **kwargs): print('在wrapper中執(zhí)行func前') func(*args, **kwargs) print('在wrapper中執(zhí)行func后') return f @wrapper def fengshan(str_obj): print(str_obj) fengshan(str_obj='出風')
以上就是本文的全部內(nèi)容,希望對大家的學習有所幫助,也希望大家多多支持腳本之家。
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