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這篇文章主要講解了“Python裝飾器的寫法是什么”,文中的講解內(nèi)容簡單清晰,易于學習與理解,下面請大家跟著小編的思路慢慢深入,一起來研究和學習“Python裝飾器的寫法是什么”吧!
Hello,裝飾器
裝飾器本質(zhì)上是一個Python函數(shù),它可以讓其他函數(shù)在不需要做任何代碼變動的前提下增加額外功能,裝飾器的返回值也是一個函數(shù)對象。
它經(jīng)常用于有切面需求的場景,比如:插入日志、性能測試、事務處理、緩存、權限校驗等場景。
裝飾器是解決這類問題的絕佳設計,有了裝飾器,我們就可以抽離出大量與函數(shù)功能本身無關的雷同代碼并繼續(xù)重用。
裝飾器的使用方法很固定
先定義一個裝飾器(帽子)
再定義你的業(yè)務函數(shù)或者類(人)
最后把這裝飾器(帽子)扣在這個函數(shù)(人)頭上
就像下面這樣子
# 定義裝飾器 def decorator(func): def wrapper(*args, **kw): return func() return wrapper # 定義業(yè)務函數(shù)并進行裝飾 @decorator def function(): print("hello, decorator")
實際上,裝飾器并不是編碼必須性,意思就是說,你不使用裝飾器完全可以,它的出現(xiàn),應該是使我們的代碼
更加優(yōu)雅,代碼結構更加清晰
將實現(xiàn)特定的功能代碼封裝成裝飾器,提高代碼復用率,增強代碼可讀性
接下來,我將以實例講解,如何編寫出各種簡單及復雜的裝飾器。
第一種:普通裝飾器
首先咱來寫一個最普通的裝飾器,它實現(xiàn)的功能是:
在函數(shù)執(zhí)行前,先記錄一行日志
在函數(shù)執(zhí)行完,再記錄一行日志
# 這是裝飾器函數(shù),參數(shù) func 是被裝飾的函數(shù) def logger(func): def wrapper(*args, **kw): print('我準備開始執(zhí)行:{} 函數(shù)了:'.format(func.__name__)) # 真正執(zhí)行的是這行。 func(*args, **kw) print('主人,我執(zhí)行完啦。') return wrapper
假如,我的業(yè)務函數(shù)是,計算兩個數(shù)之和。寫好后,直接給它帶上帽子。
@logger def add(x, y): print('{} + {} = {}'.format(x, y, x+y))
然后執(zhí)行一下 add 函數(shù)。
add(200, 50)
來看看輸出了什么?
我準備開始執(zhí)行:add 函數(shù)了: 200 + 50 = 250 我執(zhí)行完啦。
第二種:帶參數(shù)的函數(shù)裝飾器
通過上面兩個簡單的入門示例,你應該能體會到裝飾器的工作原理了。
不過,裝飾器的用法還遠不止如此,深究下去,還大有文章。今天就一起來把這個知識點學透。
回過頭去看看上面的例子,裝飾器是不能接收參數(shù)的。其用法,只能適用于一些簡單的場景。不傳參的裝飾器,只能對被裝飾函數(shù),執(zhí)行固定邏輯。
裝飾器本身是一個函數(shù),做為一個函數(shù),如果不能傳參,那這個函數(shù)的功能就會很受限,只能執(zhí)行固定的邏輯。這意味著,如果裝飾器的邏輯代碼的執(zhí)行需要根據(jù)不同場景進行調(diào)整,若不能傳參的話,我們就要寫兩個裝飾器,這顯然是不合理的。
比如我們要實現(xiàn)一個可以定時發(fā)送郵件的任務(一分鐘發(fā)送一封),定時進行時間同步的任務(一天同步一次),就可以自己實現(xiàn)一個 periodic_task (定時任務)的裝飾器,這個裝飾器可以接收一個時間間隔的參數(shù),間隔多長時間執(zhí)行一次任務。
可以這樣像下面這樣寫,由于這個功能代碼比較復雜,不利于學習,這里就不貼了。
@periodic_task(spacing=60) def send_mail(): pass @periodic_task(spacing=86400) def ntp() pass
那我們來自己創(chuàng)造一個偽場景,可以在裝飾器里傳入一個參數(shù),指明國籍,并在函數(shù)執(zhí)行前,用自己國家的母語打一個招呼。
# 小明,中國人 @say_hello("china") def xiaoming(): pass # jack,美國人 @say_hello("america") def jack(): pass
那我們?nèi)绻麑崿F(xiàn)這個裝飾器,讓其可以實現(xiàn) 傳參 呢?
會比較復雜,需要兩層嵌套。
def say_hello(contry): def wrapper(func): def deco(*args, **kwargs): if contry == "china": print("你好!") elif contry == "america": print('hello.') else: return # 真正執(zhí)行函數(shù)的地方 func(*args, **kwargs) return deco return wrapper
來執(zhí)行一下
xiaoming() print("------------") jack()
看看輸出結果。
你好! ------------ hello.
第三種:不帶參數(shù)的類裝飾器
以上都是基于函數(shù)實現(xiàn)的裝飾器,在閱讀別人代碼時,還可以時常發(fā)現(xiàn)還有基于類實現(xiàn)的裝飾器。
基于類裝飾器的實現(xiàn),必須實現(xiàn) __call__ 和 __init__兩個內(nèi)置函數(shù)。
__init__ :接收被裝飾函數(shù)
__call__ :實現(xiàn)裝飾邏輯。
還是以日志打印這個簡單的例子為例
class logger(object): def __init__(self, func): self.func = func def __call__(self, *args, **kwargs): print("[INFO]: the function {func}() is running..."\ .format(func=self.func.__name__)) return self.func(*args, **kwargs) @logger def say(something): print("say {}!".format(something)) say("hello")
執(zhí)行一下,看看輸出
[INFO]: the function say() is running... say hello!
第四種:帶參數(shù)的類裝飾器
上面不帶參數(shù)的例子,你發(fā)現(xiàn)沒有,只能打印INFO級別的日志,正常情況下,我們還需要打印DEBUG WARNING等級別的日志。這就需要給類裝飾器傳入?yún)?shù),給這個函數(shù)指定級別了。
帶參數(shù)和不帶參數(shù)的類裝飾器有很大的不同。
__init__ :不再接收被裝飾函數(shù),而是接收傳入?yún)?shù)。
__call__ :接收被裝飾函數(shù),實現(xiàn)裝飾邏輯。
class logger(object): def __init__(self, level='INFO'): self.level = level def __call__(self, func): # 接受函數(shù) def wrapper(*args, **kwargs): print("[{level}]: the function {func}() is running..."\ .format(level=self.level, func=func.__name__)) func(*args, **kwargs) return wrapper #返回函數(shù) @logger(level='WARNING') def say(something): print("say {}!".format(something)) say("hello")
我們指定WARNING級別,運行一下,來看看輸出。
[WARNING]: the function say() is running... say hello!
第五種:使用偏函數(shù)與類實現(xiàn)裝飾器
絕大多數(shù)裝飾器都是基于函數(shù)和閉包實現(xiàn)的,但這并非制造裝飾器的唯一方式。
事實上,Python 對某個對象是否能通過裝飾器( @decorator)形式使用只有一個要求:decorator 必須是一個“可被調(diào)用(callable)的對象。
對于這個 callable 對象,我們最熟悉的就是函數(shù)了。
除函數(shù)之外,類也可以是 callable 對象,只要實現(xiàn)了__call__ 函數(shù)(上面幾個例子已經(jīng)接觸過了)。
還有容易被人忽略的偏函數(shù)其實也是 callable 對象。
接下來就來說說,如何使用 類和偏函數(shù)結合實現(xiàn)一個與眾不同的裝飾器。
如下所示,DelayFunc 是一個實現(xiàn)了 __call__ 的類,delay 返回一個偏函數(shù),在這里 delay 就可以做為一個裝飾器。(以下代碼摘自 Python工匠:使用裝飾器的小技巧)
import time import functools class DelayFunc: def __init__(self, duration, func): self.duration = duration self.func = func def __call__(self, *args, **kwargs): print(f'Wait for {self.duration} seconds...') time.sleep(self.duration) return self.func(*args, **kwargs) def eager_call(self, *args, **kwargs): print('Call without delay') return self.func(*args, **kwargs) def delay(duration): """ 裝飾器:推遲某個函數(shù)的執(zhí)行。 同時提供 .eager_call 方法立即執(zhí)行 """ # 此處為了避免定義額外函數(shù), # 直接使用 functools.partial 幫助構造 DelayFunc 實例 return functools.partial(DelayFunc, duration)
我們的業(yè)務函數(shù)很簡單,就是相加
@delay(duration=2) def add(a, b): return a+b
來看一下執(zhí)行過程
>>> add # 可見 add 變成了 Delay 的實例 <__main__.DelayFunc object at 0x107bd0be0> >>> >>> add(3,5) # 直接調(diào)用實例,進入 __call__ Wait for 2 seconds... 8 >>> >>> add.func # 實現(xiàn)實例方法 <function add at 0x107bef1e0>
第六種:能裝飾類的裝飾器
用 Python 寫單例模式的時候,常用的有三種寫法。其中一種,是用裝飾器來實現(xiàn)的。
以下便是我自己寫的裝飾器版的單例寫法。
instances = {} def singleton(cls): def get_instance(*args, **kw): cls_name = cls.__name__ print('===== 1 ====') if not cls_name in instances: print('===== 2 ====') instance = cls(*args, **kw) instances[cls_name] = instance return instances[cls_name] return get_instance @singleton class User: _instance = None def __init__(self, name): print('===== 3 ====') self.name = name
可以看到我們用singleton 這個裝飾函數(shù)來裝飾 User 這個類。裝飾器用在類上,并不是很常見,但只要熟悉裝飾器的實現(xiàn)過程,就不難以實現(xiàn)對類的裝飾。在上面這個例子中,裝飾器就只是實現(xiàn)對類實例的生成的控制而已。
其實例化的過程,你可以參考我這里的調(diào)試過程,加以理解。
感謝各位的閱讀,以上就是“Python裝飾器的寫法是什么”的內(nèi)容了,經(jīng)過本文的學習后,相信大家對Python裝飾器的寫法是什么這一問題有了更深刻的體會,具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是億速云,小編將為大家推送更多相關知識點的文章,歡迎關注!
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