装饰器

╰+攻爆jí腚メ 2022-06-07 11:58 226阅读 0赞

### 装饰器 ###

装饰模式有很多经典的使用场景，例如插入日志、性能测试、事务处理等等，有了装饰器，就可以提取大量函数中与本身功能无关的类似代码，从而达到代码重用的目的。

#### 装饰器引入 ####

下面就简单举个例子：

一天，A程序员接到一个登入的需求，写了一个方法。

def login():
        print('登入')
    
    
    login()     
    
    # 输出 
    登入

突然，产品经理想加入一个登入事件。于是A程序员对方法进行了修改。

def login():
        print('事件记录')
        print('登入')
    
    
    login()    
    
    # 输出 
    事件记录    
    登入

然后，A的老大看到了说，你这样违反了开闭原则，好好思考一下如何改进。后面A就改进，通过闭包的方式，定义了一个event函数。

# 定义一个event函数，记录事件
    def event(func):
        def inner():
            print('事件记录')
            func()
        return inner
    
    def login():
        print('登入')
    
    
    login = event(login)    # 这个代码意思是，把定义的login函数作为变量传递给event作为参数。event函数的返回值在赋值login变量
    login()     # 调用login变量的方法
    
    # 输出
    事件记录
    登入

这里有个比较难理解的地方就是，def定义了一个login函数，实际上它是一个login变量指向def定义的login函数的地址值。

eg:

def login():
        print('登入')
    
    print(login)    # <function login at 0x000001D8D0543E18>
    a = login       # 将login函数的内存地址指向给a变量
    a()             # 调用a函数，实际上调用的是a指向的地址值的方法
    
    # 输出
    登入

这个例子就说明login是一个变量，这个变量指向login函数地址值。

理解了这个例子，那么`login = event(login)`就比较好解释了。

login = event(login)
    
    
    等号左边的login是event()的返回值，是经过inner变量赋值，inner变量指向的是inner函数的地址值。
    
    等号右边的login变量是指向login函数的地址值。作为参数传递给event函数。实际上是在inner函数中调用。
    
    
    login()     
    
    调用login函数，因为login变量经过inner变量赋值，所以这时的login变量指向的是inner函数的地址值。
    
    也就是说，login()调用，实际上调用的是inner函数，inner函数执行的顺序是：
    
        print('事件记录')
        func()      
    
    func参数是由event函数传入，也就是login = event(login)式子等号右边的login，这个login变量指向的是def定义login()。
    
    所以输出的结果是：
    
    事件记录
    登入

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#### 装饰器语法糖 ####

在Python中，可以使用`@`语法糖来精简装饰器的代码：

使用了`@`语法糖后，我们就不需要额外代码来给`login`重新赋值了。

eg:

def event(func):
        def inner():
            print('事件记录')
            func()
        return inner
    
    @event # 实际上做了 login = event(login)操作
    def login():
        print('登入')
    
    login()
    
    # 输出
    事件记录
    登入

这里`login()`的`@event`，其实本质就是`login = event(login)`，`@`做了一步赋值操作。当认清了这一点后，后面看带参数的装饰器就简单了。

#### 被装饰的函数带参数 ####

我们只带login()作为登入函数，实际上是有用户名和密码的，这个时候login()需要2个参数，那么怎么处理呢。

eg：

def event(func):
        def inner(username, password):
            print('事件记录')
            func(username, password)
        return inner
    
    @event
    def login(username, password):
        print('username is %s password is %s，登入成功' %(username,password))
    
    
    login('amy','123456')
    
    # 输出 
    事件记录
    username is amy password is 123456

如果这时候需要加上一个注册的方法，注册需要3个参数，怎么使用呢？这个时候需要使用可变参数`*args, **kwargs`。

eg：

def event(func):
        def inner(*args, **kwargs):
            print('事件记录')
            func(*args, **kwargs)
    
        return inner
    
    
    @event
    def login(username, password):
        print('username is %s , password is %s，登入成功' % (username, password))
    
    
    @event
    def register(username, password, email):
        print('username is %s , password is %s , email is %s，注册成功' % (username, password, email))
    
    
    login('amy','123456')
    
    # 输出
    事件记录
    username is amy , password is 123456 , 登入成功
    
    
    register('anne', '654321' , 'abc@126.com')
    
    # 输出
    事件记录
    username is amy , password is 123456 , email is abc@126.com , 注册成功

#### 被修饰的函数带返回值 ####

现在登入和注册成功后，需要有返回值，那么怎么处理，请看下面例子：

def event(func):
    
        def inner(*args, **kwargs):
            print('事件记录')
            ret = func(*args, **kwargs)
            return ret
    
        return inner
    
    
    @event
    def login(username, password):
        print('username is %s , password is %s' % (username, password))
        return '登入成功'
    
    
    @event
    def register(username, password, email):
        print('username is %s , password is %s , email is %s' % (username, password, email))
        return '注册成功'
    
    
    ret = login('amy','123456')
    print(ret)      # 输出 登入成功
    
    
    ret = register('anne', '654321' , 'abc@126.com')
    print(ret)      # 输出 注册成功

如果函数没有返回值，怎么处理，函数没有返回值，其实返回的是None。上面的装饰器是比较通用的装饰器。

#### 带参数的装饰器 ####

eg:

def event(debug=True):
        if (debug):
            def deco(func):
                def inner(*args, **kwargs):
                    print('事件记录')
                    return func(*args, **kwargs)
    
                return inner
        else:
            def deco(func):
                return func
        return deco
    
    
    @event() # 使用默认参数
    def login(username, password):
        print('username is %s , password is %s' % (username, password))
        return '登入成功'
    
    
    @event(debug=False) # debug参数设置成False，也可以直接写False
    def register(username, password, email):
        print('username is %s , password is %s , email is %s' % (username, password, email))
        return '注册成功'
    
    
    login('amy', '123456')
    # 输出
    事件记录
    username is amy , password is 123456
    
    
    register('anne', '654321', 'abc@126.com')
    # 输出
    username is anne , password is 654321 , email is abc@126.com

`@event`加上参数，目的是可以灵活的控制函数的输出，如是否打开调试信息等。

如果`@event`加上参数，在login()函数定义之前就开始执行。我们可以看一下装饰器的执行顺序。

eg:

def event(debug=True):
        print('event函数调用')
        if (debug):
            def deco(func):
                print('deco函数调用')
                def inner(*args, **kwargs):
                    print('inner函数调用')
                    # print('事件记录')
                    return func(*args, **kwargs)
    
                return inner
        else:
            def deco(func):
                print('deco函数调用')
                return func
        return deco
    
    
    @event()
    def login(username, password):
        print('login函数调用')
        # print('username is %s , password is %s' % (username, password))
        return '登入成功'
    
    
    
    # 在未调用函数时，运行，打印输出：
    event函数调用
    deco函数调用
    
    
    
    login()
    
    # 调用函数后，运行，输出：
    
    event函数调用
    deco函数调用
    inner函数调用
    login函数调用

也就是说，定义的event方法和deco方法在未调用时Python解释器就已经开始执行了。

执行步骤：

1.定义event函数
    2.调用event函数，执行打印event函数调用语句，返回deco函数的引用
    3.使用@event，执行打印deco函数调用语句，返回inner函数的引用
    4.使用func进行装饰
    5.调用login函数
    6.执行inner函数调用语句
    7.执行login函数调用语句