無懼面試,帶你搞懂python 裝飾器

寫在之前

「裝飾器」作為 Python 高級(jí)語(yǔ)言特性中的重要部分，是修改函數(shù)的一種超級(jí)便捷的方式，適當(dāng)使用能夠有效提高代碼的可讀性和可維護(hù)性，非常的便利靈活。

「裝飾器」本質(zhì)上就是一個(gè)函數(shù)，這個(gè)函數(shù)的特點(diǎn)是可以接受其它的函數(shù)當(dāng)作它的參數(shù)，并將其替換成一個(gè)新的函數(shù)（即返回給另一個(gè)函數(shù)）。

可能現(xiàn)在這么看的話有點(diǎn)懵，為了深入理解「裝飾器」的原理，我們首先先要搞明白「什么是函數(shù)對(duì)象」，「什么是嵌套函數(shù)」，「什么是閉包」。關(guān)于這三個(gè)問題我在很久以前的文章中已經(jīng)寫過了，你只需要點(diǎn)擊下面的鏈接去看就好了，這也是面試中常問的知識(shí)哦：

https://www.jb51.net/article/158738.htm

裝飾器

搞明白上面的三個(gè)問題，其實(shí)簡(jiǎn)單點(diǎn)來說就是告訴你：函數(shù)可以賦值給變量，函數(shù)可嵌套，函數(shù)對(duì)象可以作為另一個(gè)函數(shù)的參數(shù)。

首先我們來看一個(gè)例子，在這個(gè)例子中我們用到了前面列出來的所有知識(shí)：

def first(fun):
  def second():
    print('start')
    fun()
    print('end')
    print fun.__name__
  return second

def man():
  print('i am a man()')

f = first(man)
f()

上述代碼的執(zhí)行結(jié)果如下所示：

start
i am a man()
end
man

上面的程序中，這個(gè)就是 first 函數(shù)接收了 man 函數(shù)作為參數(shù)，并將 man 函數(shù)以一個(gè)新的函數(shù)進(jìn)行替換?？吹竭@你有沒有發(fā)現(xiàn)，這個(gè)和我在文章剛開始時(shí)所說的「裝飾器」的描述是一樣的。既然這樣的話，那我們就把上述的代碼改造成符合 Python 裝飾器的定義和用法的樣子，具體如下所示：

def first(func):
  def second():
    print('start')
    func()
    print('end')
    print (func.__name__)
  return second

@first
def man():
  print('i am a man()')

man()

上面這段代碼和之前的代碼的作用一模一樣。區(qū)別在于之前的代碼直接“明目張膽”的使用 first 函數(shù)去封裝 man 函數(shù)，而上面這個(gè)是用了「語(yǔ)法糖」來封裝 man 函數(shù)。至于什么是語(yǔ)法糖，不用細(xì)去追究，你就知道是類似「@first」這種形式的東西就好了。

在上述代碼中「@frist」在 man 函數(shù)的上面，表示對(duì) man 函數(shù)使用 first 裝飾器?！窣」 是裝飾器的語(yǔ)法，「first」是裝飾器的名稱。

下面我們?cè)賮砜匆粋€(gè)復(fù)雜點(diǎn)的例子，用這個(gè)例子我們來更好的理解一下「裝飾器」的使用以及它作為 Python 語(yǔ)言高級(jí)特性被人津津樂道的部分：

def check_admin(username):
  if username != 'admin':
    raise Exception('This user do not have permission')

class Stack:
  def __init__(self):
    self.item = []

  def push(self,username,item):
    check_admin(username=username)
    self.item.append(item)

  def pop(self,username):
    check_admin(username=username)
    if not self.item:
      raise Exception('NO elem in stack')
    return self.item.pop()

上述實(shí)現(xiàn)了一個(gè)特殊的棧，特殊在多了檢查當(dāng)前用戶是否為 admin 這步判斷，如果當(dāng)前用戶不是 admin，則拋出異常。上面的代碼中將檢查當(dāng)前用戶的身份寫成了一個(gè)獨(dú)立的函數(shù) check_admin，在 push 和 pop 中只需要調(diào)用這個(gè)函數(shù)即可。這種方式增強(qiáng)了代碼的可讀性，減少了代碼冗余，希望大家在編程的時(shí)候可以具有這種意識(shí)。

下面我們來看看上述代碼用裝飾器來寫成的效果：

def check_admin(func):
  def wrapper(*args, **kwargs):
    if kwargs.get('username') != 'admin':
      raise Exception('This user do not have permission')
    return func(*args, **kwargs)
  return wrapper

class Stack:
  def __init__(self):
    self.item = []

  @check_admin
  def push(self,username,item):
    self.item.append(item)

  @check_admin
  def pop(self,username):
    if not self.item:
      raise Exception('NO elem in stack')
    return self.item.pop()

對(duì)比一下使用「裝飾器」和不使用裝飾器的兩種寫法，乍一看，好像使用「裝飾器」以后代碼的行數(shù)更多了，但是你有沒有發(fā)現(xiàn)代碼看起來好像更容易理解了一些。在沒有裝飾器的時(shí)候，我們先看到的是 check_admin 這個(gè)函數(shù)，我們得先去想這個(gè)函數(shù)是干嘛的，然后看到的才是對(duì)棧的操作；而使用裝飾器的時(shí)候，我們上來看到的就是對(duì)棧的操作語(yǔ)句，至于 check_admin 完全不會(huì)干擾到我們對(duì)當(dāng)前函數(shù)的理解，所以使用了裝飾器可讀性更好了一些。

就和我在之前的文章中所講的「生成器」那樣，雖然 Python 的高級(jí)語(yǔ)言特性好用，但也不能亂用。裝飾器的語(yǔ)法復(fù)雜，通過我們?cè)谏厦婵s寫的裝飾器就可以看出，它寫完以后是很難調(diào)試的，并且使用「裝飾器」的程序的速度會(huì)比不使用裝飾器的程序更慢，所以還是要具體場(chǎng)景具體看待。

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