Python装饰器（１）简介

内容纯属个人理解，不对之处，欢迎指点。

什么是装饰器？

装饰器实际就是函数。
它接收函数对象，能在不修改函数源码的情况下为函数添加一些附加功能。
看到很多关于讲解装饰器的文章都是直接来一套类似下面这样的代码

import time


def wrapper(foo):
    def inner():
        start_time = time.time()
        foo()
        end_time = time.time()
        print('running time is %s' % (end_time - start_time))
    retuen inner

@wrapper
def foo():
    print('--foo--')

说实话，这是装饰器不假，但是有点直接了。

其实说到装饰器，就必定要提到闭包。

什么是闭包？

引用了自由变量的函数即是一个闭包，这个被引用的自由变量和这个函数一同存在, 即使已经离开了了创造它的环境也不例外。这就是闭包的定义。
它满足三个原则：

1. 外部函数中一定要定义一个内部函数
2. 内部函数中需要去使用到外部函数的变量
3. 内部函数需要作为返回值被外部函数返回
   举个简单的例子：

def outer():  # 外部函数
    a = 10  # 外部函数中的变量a

    def inner():  # 内部函数
        return a + 10
    print(a)
    return inner


print(outer.__name__)  # __name__为python中的魔法方法，可以返回对象的名称
print(outer().__name__)
print(outer()())

运行结果：

outer
10
inner
10
20

这就是一个闭包，与以上原则对应：

1. outer函数内部定义了inner函数
2. inner函数中使用了outer函数中的变量a
3. outer函数的返回值为inner函数
   由此，我们看出闭包中内部函数可以调用a，同时不修改a，并且还可以用a做一些其他事，类似于给他填加了一些功能。
   “这个被引用的自由变量和这个函数一同存在, 即使已经离开了了创造它的环境也不例外”
   这里对这句话做个解释说明：

# 承接上面
>> inner_func = outer()  # 将inner函数的地址传递给inner_func这个变量，此时inner_func等同于inner
>> del outer
>> outer
NameError: name 'outer' is not defined
>>inner_func()
20

似乎有点不可思议，但这确实是闭包的功能，它将a的和内部函数inner进行了绑定，即使在内存中删除了wrapper函数，内部函数及其绑定的变量依然存在，不受影响。

闭包的应用－装饰器的引入

那闭包有什么用呢，举个简单的例子，公司的源码都是保密的，你可以使用，但是不知道到底是怎么写的，这时候老板想让你给这个函数加一个功能：比如说测试下这个函数执行时间是多少？
这时怎么做？“老板，那给我看下源码，我改一下吧。”老板：“代码都是小事，先打包下行李吧。”……

刚才说到上面一顿的操作是闭包，而里面的outer函数就可以称之为装饰器。
由此回到最开始的那段代码

# 装饰器实现运行时间统计
import time


def foo():
    print('--foo--')


def wrapper(func):
    def inner():
        start_time = time.time()
        func()
        end_time = time.time()
        print('running time is %s' % (end_time - start_time))
    return inner


wrapper(foo)()

运行结果：

--foo--
running time is 1.4066696167e-05

此时就达到了效果：没有修改foo函数，同时统计出了函数执行的时间。

其实，这种形态才是最原始的装饰形态。

但是此时有个很严重的问题：我们修改了函数名。
原来项目中都是使用foo，现在功能倒是添加了，现在只能用wrapper这个名字了。但是也有办法，重新赋值呗

foo = wrapper(foo)
foo()

这样看上去是没啥问题，但工作中真的要这么搞吗？肯定不是的，这样不仅修改繁琐，而且看上去很low，问题总是有更好的解决办法的。
在Python中有这样一种语法糖：在函数名上方添加　@...　，这个东西实现的效果就和上面的效果是一样的，此时再来看这段代码：

import time


def wrapper(foo):
    def inner():
        start_time = time.time()
        foo()
        end_time = time.time()
        print('running time is %s' % (end_time - start_time))
    return inner

@wrapper
def foo():
    print('--foo--')


foo()

运行结果：

--foo--
running time is 1.09672546387e-05

是不是看上去好多了，是不是逼格高很多了，而且很直观，将foo进行装饰，添加了某个功能。