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一篇學(xué)會(huì)Python函數(shù)裝飾器基礎(chǔ)知識(shí)

本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號(hào)「dongfanger」，作者dongfanger。轉(zhuǎn)載本文請(qǐng)聯(lián)系dongfanger公眾號(hào)。

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函數(shù)裝飾器是Python語言最優(yōu)秀的設(shè)計(jì)之一，它以非常簡(jiǎn)潔的方式增強(qiáng)了函數(shù)的行為，讓崎嶇不平之路變得平坦順暢。

函數(shù)裝飾器是什么

函數(shù)裝飾器是一個(gè)可調(diào)用對(duì)象，它的參數(shù)是另外一個(gè)函數(shù)。比如：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. @decorate
    2. 
  
  
  
  
  2. def target():
    3. 
  
  
  
  
  3.     print("running target()")
    4.

跟下面代碼效果是一樣的：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. def target():
    2. 
  
  
  
  
  2.     print("running target()")
    3. 
  
  
  
  
  3. 
  
  
  
  
  4. target = decorate(target)
    5.

簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)@decorate:

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. def decorate(func):
    2. 
  
  
  
  
  2.     def inner():
    3. 
  
  
  
  
  3.         print("running inner()")
    4. 
  
  
  
  
  4.     return inner
    5.

測(cè)試一下：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. >>> target()
    2. 
  
  
  
  
  2. running inner()
    3. 
  
  
  
  
  3. >>> target
    4. 
  
  
  
  
  4. .inner at 0x04899D18>
    5.

新的target是decorate(target)返回的inner函數(shù)。

因?yàn)檠b飾器只是代碼優(yōu)化的一種手段，不像if語句for語句那樣，決定了程序流程，所以嚴(yán)格來說，裝飾器只是語法糖。它有兩個(gè)特性，一是能把被裝飾的函數(shù)替換成其他函數(shù)，二是裝飾器在加載模塊時(shí)立即執(zhí)行。

裝飾器在導(dǎo)入時(shí)執(zhí)行

若想真正理解裝飾器，需要區(qū)分導(dǎo)入時(shí)和運(yùn)行時(shí)。函數(shù)裝飾器在導(dǎo)入模塊時(shí)立即執(zhí)行，而被裝飾的函數(shù)只在明確調(diào)用時(shí)運(yùn)行。

接下來通過示例對(duì)這個(gè)特性進(jìn)行說明，新建registration.py模塊：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. registry = []
    2. 
  
  
  
  
  2. 
  
  
  
  
  3. 
  
  
  
  
  4. def register(func):
    5. 
  
  
  
  
  5.     # 裝飾器函數(shù)也可以不定義內(nèi)部函數(shù)
    6. 
  
  
  
  
  6.     print("running register(%s)" % func)
    7. 
  
  
  
  
  7.     registry.append(func)
    8. 
  
  
  
  
  8.     return func
    9. 
  
  
  
  
  9. 
  
  
  
  
  10. 
  
  
  
  
  11. @register
    12. 
  
  
  
  
  12. def f1():
    13. 
  
  
  
  
  13.     print("running f1()")
    14. 
  
  
  
  
  14. 
  
  
  
  
  15. 
  
  
  
  
  16. @register
    17. 
  
  
  
  
  17. def f2():
    18. 
  
  
  
  
  18.     print("running f2()")
    19. 
  
  
  
  
  19. 
  
  
  
  
  20. 
  
  
  
  
  21. def f3():
    22. 
  
  
  
  
  22.     print("running f3()")
    23. 
  
  
  
  
  23. 
  
  
  
  
  24. 
  
  
  
  
  25. def main():
    26. 
  
  
  
  
  26.     print("running main()")
    27. 
  
  
  
  
  27.     print("registry ->", registry)
    28. 
  
  
  
  
  28.     f1()
    29. 
  
  
  
  
  29.     f2()
    30. 
  
  
  
  
  30.     f3()
    31. 
  
  
  
  
  31. 
  
  
  
  
  32. 
  
  
  
  
  33. if __name__ == "__main__":
    34. 
  
  
  
  
  34.     main()
    35.

從結(jié)果能看出來：

  • @register作用到f1和f2上，在導(dǎo)入時(shí)，在main()調(diào)用前就執(zhí)行了。
  • f3沒有裝飾器，就沒有在main()調(diào)用前執(zhí)行@register。
  • 在main()調(diào)用后，明確調(diào)用f1()、f2()、f3()才執(zhí)行函數(shù)。

import模塊能看得更明顯：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. >>> import registration
    2. 
  
  
  
  
  2. running register()
    3. 
  
  
  
  
  3. running register()
    4.

裝飾器在導(dǎo)入時(shí)就執(zhí)行了。

使用裝飾器改進(jìn)策略模式

在《Python設(shè)計(jì)模式知多少》文章中提到了裝飾器可以更優(yōu)雅的實(shí)現(xiàn)策略模式的最佳策略，它的實(shí)現(xiàn)代碼如下：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. promos = []
    2. 
  
  
  
  
  2. 
  
  
  
  
  3. def promotion(promo_func):
    4. 
  
  
  
  
  4.     promos.append(promo_func)
    5. 
  
  
  
  
  5.     return promo_func
    6. 
  
  
  
  
  6. 
  
  
  
  
  7. @promotion
    8. 
  
  
  
  
  8. def fidelity(order):
    9. 
  
  
  
  
  9.     """5% discount for customers with 1000 or more fidelity points"""
    10. 
  
  
  
  
  10.     return order.total() * .05 if order.customer.fidelity >= 1000 else 0
    11. 
  
  
  
  
  11. 
  
  
  
  
  12. @promotion
    13. 
  
  
  
  
  13. def bulk_item(order):
    14. 
  
  
  
  
  14.     """10% discount for each LineItem with 20 or more units"""
    15. 
  
  
  
  
  15.     discount = 0
    16. 
  
  
  
  
  16.     for item in order.cart:
    17. 
  
  
  
  
  17.         if item.quantity >= 20:
    18. 
  
  
  
  
  18.             discount += item.total() * .1
    19. 
  
  
  
  
  19.     return discount
    20. 
  
  
  
  
  20. 
  
  
  
  
  21. @promotion
    22. 
  
  
  
  
  22. def large_order(order):
    23. 
  
  
  
  
  23.     """7% discount for orders with 10 or more distinct items"""
    24. 
  
  
  
  
  24.     distinct_items = {item.product for item in order.cart}
    25. 
  
  
  
  
  25.     if len(distinct_items) >= 10:
    26. 
  
  
  
  
  26.         return order.total() * .07
    27. 
  
  
  
  
  27.     return 0
    28. 
  
  
  
  
  28. 
  
  
  
  
  29. def best_promo(order):
    30. 
  
  
  
  
  30.     """Select best discount available
    31. 
  
  
  
  
  31.     """
    32. 
  
  
  
  
  32.     return max(promo(order) for promo in promos)
    33.

它解決了"如果想要添加新的促銷策略，那么要定義相應(yīng)函數(shù)并添加到promos列表中"這個(gè)缺陷，并有更多優(yōu)點(diǎn)：

  • 新的促銷策略，用@promotion裝飾器即可添加。
  • 促銷策略函數(shù)不用以_promo結(jié)尾，可以任意命令。
  • 促銷策略可以在任意模塊定義，只需要使用@promotion裝飾器即可。

小結(jié)

本文首先介紹了函數(shù)裝飾器是一個(gè)可調(diào)用對(duì)象，它的參數(shù)是另外一個(gè)函數(shù)。嚴(yán)格來說，它只是語法糖。要理解裝飾器，需要區(qū)別導(dǎo)入時(shí)和運(yùn)行時(shí)，裝飾器在導(dǎo)入時(shí)就會(huì)執(zhí)行。最后使用裝飾器對(duì)策略模式的最佳策略進(jìn)行了優(yōu)化。為了進(jìn)一步學(xué)習(xí)函數(shù)裝飾器，得先明白另外一個(gè)很重要的概念：閉包。

參考資料：

《流暢的Python》


新聞標(biāo)題：一篇學(xué)會(huì)Python函數(shù)裝飾器基礎(chǔ)知識(shí)
瀏覽地址：http://www.5511xx.com/article/dpcjcge.html