Python装饰器

一. 有时候我们会有这样需求: 在原有的逻辑前后添加一段逻辑

如: 在增/删/改操作之前检查用户是否登录、某个操作前后添加一些log ...

在java中你只能重写源码. 例如有一个视频上传的方法:
public void upload(Video video) { ... }
调用处: upload(video);
现在你需要在视频上传方法调用时记录一条log.
这时你可能会这样处理:

public void uploadVideoWithLog(Video video) {
  System.out.println("upload method execute !");
  upload(video);
}

调用之处得改成: uploadVideoWithLog(video);
可以看出, 这对原有代码逻辑的改动是非常大的.

为了灵活性和减少对原有代码的破坏性, 你可能会使用spring的AOP或者使用AspectJ. 对于Python 来说有更简单的处理方法, 即使用装饰器.

二. Python装饰器 (Python在原有逻辑前后添加逻辑的手段)

  1. 不用装饰器的处理方式.
    #原有函数
    def foo():
    print('I am foo !')

     # 重新定义一个函数, 包装原有函数
     def use_log(func):
         # 需要添加的逻辑
         print('function %s() executing ' % func.__name__)
         func() #真正工作委托给原有函数
    
     # 调用函数 (原来是这样调用: foo())
     use_log(foo)
    

输出:

function foo() execute 
I am foo !
  1. 使用装饰器.
    # 定义需要添加的逻辑 (定义装饰器)
    def log(func):
    def decorator(*args, *kwargs):
    print('function %s() execute ' % func.name)
    return func(
    args, **kwargs)
    return decorator

     @log # 在原有函数上应用装饰逻辑
     def foo(): #原有函数
         print('I am foo !') 
    
     #调用函数 (和原有的调用逻辑一致, 不需要更改)
     foo()
    

输出:

function foo() execute 
I am foo !
  1. 可见装饰器对于原有代码的破坏性要小的多, 它只需要定义要添加的逻辑, 并在原有函数之前添加@decorator即可, 调用逻辑不用改变. 这是一个非常好的应用开闭原则的例子 (对更改关闭, 对扩展开发. 添加逻辑就是属于扩展).

三. functools.wraps

  1. 在原有代码之上应用装饰逻辑 (即在原来函数之前添加@decorator), 其实是Python内置的语法糖.
    def decorator(func):
        def delegate(*args, **kwargs):
            print('function %s() execute ' % func.__name__)
            return func(*args, **kwargs)
    
        return delegate
    
    # 在一个函数(我们叫暂且他目标函数吧, target_func)上添加装饰逻辑(decorator函数),   
    # 等价于: target_func = decorator(target_func)
    # 即调用装饰函数(以目标函数为参数)生成一个新函数替换原有的目标函数
    @decorator
    def foo():
        print('I am foo !')

上面这段代码其实等价于:

    def decorator(func):
        def delegate(*args, **kwargs):
            print('function %s() execute ' % func.__name__)
            return func(*args, **kwargs)
    
        return delegate
        
    def foo():
        print('I am foo !')
    
    foo = decorator(foo)

添加@decorator其实就是把函数的内容重新赋值了 (以目标函数为参数, 调用decorator函数重新生成一个新的函数, 用新生成的函数替换目标函数). 这样下来目标函数的属性就变了.
看看面的程序会输出什么 ?
def decorator(func):
def delegate(*args, *kwargs):
print('function %s() execute ' % func.name)
return func(
args, **kwargs)
return delegate

    #下面的调用等价于: foo = decorator(foo)
    @decorator 
    def foo():
        """description of function foo !!!!!!!!!"""
        print('I am foo !')

    print(foo.__name__) #输出: delegate
    print(foo.__doc__)  #输出: None

输出:

delegate
None

可以看到foo()函数的属性确实变了. 因为调用decorator()函数生成的函数是delegate()函数, 因此__name__属性的值是delegate; 而delegate()函数并没有定义函数文档, 因此__doc__属性值为None.
那么, 如何在添加装饰器之后还能保持原有函数的属性呢 ??

  1. functools.wraps (指定某个函数的属性)
    可以使用python内置的functools.wraps装饰器来解决上面的问题.
    from functools import wraps
    def decorator(func):
    @wraps(func) #让下面的函数使用func函数的属性
    def delegate(*args, *kwargs):
    print('function %s() execute ' % func.name)
    return func(
    args, **kwargs)
    return delegate

     #下面的调用等价于: foo = decorator(foo)
     @decorator 
     def foo():
         """description of function foo !!!!!!!!!"""
         print('I am foo !')
    
     print(foo.__name__) #输出: foo
     print(foo.__doc__)  #输出: description of method foo !!!!!!!!!
    

输出:

foo
description of method foo !!!!!!!!!

这样, 在应用了装饰器之后foo()函数仍能保持其原有属性.
functools.wraps就是一个装饰器. 最简单的用法就是改变一个函数的属性. 如下, 将foo()函数的属性改为函数bar()的属性:
from functools import wraps

    def bar():
        """description of function bar !!!!!!"""
        pass
    
    @wraps(bar)
    def foo():
        pass
    
    print(foo.__name__) #输出: bar
    print(foo.__doc__)  #输出: description of function bar !!!!!!

tips: 上述代码环执行境为Python 3.5.1`, 所使用的IDE为PyCharm

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错误之处在所难免, 欢迎指正~~

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