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【Python】python3-装饰器基础使用

知识点

  • 简单的装饰器
  • 带有参数的装饰器
  • 带有自定义参数的装饰器
  • 类装饰器
  • 装饰器嵌套
  • @functools.wrap装饰器使用

基础使用

简单的装饰器

def my_decorator(func):
def wrapper():
print('wrapper of decorator')
func()
return wrapper()
def test():
print('test done.')
test = my_decorator(test)
test
输出:
wrapper of decorator
test done.

这段代码中,变量test指向了内部函数wrapper(), 而内部函数wrapper()中又会调用原函数test(),因此最后调用test()时,就会打印’wrapper of decorator’ 然后输出 ‘test done.’

这里的函数my_decorator()就是一个装饰器,它把真正需要执行的函数test()包裹在其中,并且改变了它的行为,但是原函数test()不变。

上述代码在Python中更简单、更优雅的表示:

def my_decorator(func):
def wrapper():
print('wrapper of decorator')
func()
return wrapper()
@my_decorator
def test():
print('test done.')
test

这里的@, 我们称为语法糖,@my_decorator就相当于前面的test=my_decorator(test)语句

如果程序中又其他函数需要类似装饰,只需要加上@decorator就可以,提高函数的重复利用和程序可读性

带有参数的装饰器

def args_decorator(func):
def wrapper(*args, **kwargs):
print('wrapper of decorator')
func(*args, **kwargs)
return wrapper
@args_decorator
def identity(name, message):
print('identity done.')
print(name, message)
identity('changhao', 'hello')
输出:
wrapper of decorator
identity done.
changhao hello

通常情况下,会把args和*kwargs,作为装饰器内部函数wrapper()的参数。 表示接受任意数量和类型的参数

带有自定义参数的装饰器

定义一个参数,表示装饰器内部函数被执行的次数,可以写成这个形式:

def repeat(num):
def my_decorator(func):
def wrapper(*args, **kwargs):
for i in range(num):
func(*args, **kwargs)
return wrapper
return my_decorator
@repeat(3)
def showname(message):
print(message)
showname('changhao')
输出:
changhao
changhao
changhao

类装饰器

类也可以作装饰器,类装饰器主要依赖于函数 __call__每当调用一个示例时,函数__call__()就会被执行一次。

class Count:
def __init__(self, func):
self.func = func
self.num_calls = 0
def __call__(self, *args, **kwargs):
self.num_calls += 1
print('num of calls is: {}'.format(self.num_calls))
return self.func(*args, **kwargs)
@Count
def example():
print('example done.')
example()
example()
输出:
num of calls is: 1
example done.
num of calls is: 2
example done.

这里定义了类Count,初始化时传入原函数func(),而__call__()函数表示让变量num_calls自增1,然后打印,并且调用原函数。因此我们第一次调用函数example()时,num_calls的值是1,而第一次调用时,值变成了2。

装饰器的嵌套

import functools
def my_decorator1(func):
@functools.wraps(func)
def wrapper(*args, **kwargs):
print('execute decorator1')
func(*args, **kwargs)
return wrapper
def my_decorator2(func):
@functools.wraps(func)
def wrapper(*args, **kwargs):
print('execute decorator2')
func(*args, **kwargs)
return wrapper
@my_decorator1
@my_decorator2
def test2(message):
print(message)
test2('changhao')
输出:
execute decorator1
execute decorator2
changhao

@functools.wrap装饰器使用

import functools
def my_decorator(func):
@functools.wraps(func)
def wrapper(*args, **kwargs):
print('wrapper of decorator')
func(*args, **kwargs)
return wrapper
@my_decorator
def test3(message):
print(message)
test3.__name__
输出
test3

通常使用内置的装饰器@functools.wrap,他会保留原函数的元信息(也就是将原函数的元信息,拷贝到对应的装饰器里)

装饰器用法实例

身份认证

import functools
def authenticate(func):
@functools.wraps(func)
def wrapper(*args, **kwargs):
request = args[0]
if check_user_logged_in(request):
return func(*args, **kwargs)
else:
raise Exception('Authentication failed')
return wrapper
@authenticate
def post_comment(request):
pass

这段代码中,定义了装饰器authenticate;而函数post_comment(),则表示发表用户对某篇文章的评论。每次调用这个函数前,都会检查用户是否处于登录状态,如果是登录状态,则允许这项操作;如果没有登录,则不允许。

日志记录

import time
import functools
def log_execution_time(func):
@functools.wraps(func)
def wrapper(*args, **kwargs):
start = time.perf_counter()
res = func(*args, **kwargs)
end = time.perf_counter()
print('{} took {} ms'.format(func.__name__, (end - start) * 1000))
return wrapper
@log_execution_time
def calculate_similarity(times):
pass

这里装饰器log_execution_time记录某个函数的运行时间,并返回其执行结果。如果你想计算任何函数的执行时间,在这个函数上方加上@log_execution_time即可。

总结

  • 所谓装饰器,其实就是通过装饰器函数,来修改原函数的一些功能,使得原函数不需要修改。

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