【python】裝飾器聽了N次也沒印象，讀完這篇你就懂了

裝飾器其實一直是個人一個"老大難"。這個知識點就放在那，可是拖延症。。。

其實在日常寫寫腳本的過程當中，這個知識點你可能用到很少

但在面試的時候，這但是一個高頻問題。

1、什麼是裝飾器

所謂的裝飾器，其實就是經過裝飾器函數，來修改原函數的一些功能，使得原函數不須要修改。

這一句話理解起來可能沒那麼輕鬆，那先來看一個"傻瓜"函數。

放心，絕對不是"Hello World"！

def hello():
    print("你好，裝飾器")

腫麼樣，木騙你吧？ 哈哈，這個函數不用運行相信你們都知道輸出結果："你好，裝飾器"。

那若是我想讓hello()函數再實現個其餘功能，好比多打印一句話。

那麼，能夠這樣"加強"一下：

def my_decorator(func):
    def wrapper():
        print("這是裝飾後具備的新輸出")
        func()
    return wrapper

def hello():
    print("你好，裝飾器")

hello = my_decorator(hello)

hello()

運行結果：

這是裝飾後具備的新輸出
你好，裝飾器
[Finished in 0.1s]

很顯然，這個"加強"沒啥做用，可是能夠幫助理解裝飾器。

當運行最後的hello()函數時，調用過程是這樣的：

1. hello = my_decorator(hello)中，變量hello指向的是my_decorator()
2. my_decorator(func)中傳參是hello，返回的wrapper,所以又會調用到原函數hello()
3. 因而乎，先打印出了wrapper()函數裏的，而後纔打印出hello()函數裏的

那上述代碼裏的my_decorator()就是一個裝飾器。
它改變了hello()的行爲，可是並無去真正的改變hello()函數的內部實現。

可是，python一直以"優雅"被人追捧，而上述的代碼顯然不夠優雅。

2、優雅的裝飾器

因此，想讓上述裝飾器變得優雅，能夠這樣寫：

def my_decorator(func):
    def wrapper():
        print("這是裝飾後具備的新輸出")
        func()
    return wrapper

@my_decorator
def hello():
    print("你好，裝飾器")

hello()

這裏的@my_decorator就至關於舊代碼的hello = my_decorator(hello)，@符號稱爲語法糖。

那若是還有其餘函數也須要加上相似的裝飾，直接在函數的上方加上@my_decorator就能夠，大大提升函數
的重複利用與可讀性。

def my_decorator(func):
    def wrapper():
        print("這是裝飾後具備的新輸出")
        func()
    return wrapper

@my_decorator
def hello():
    print("你好，裝飾器")

@my_decorator
def hello2():
    print("你好，裝飾器2")

hello2()

輸出：

這是裝飾後具備的新輸出
你好，裝飾器2
[Finished in 0.1s]

3、帶參數的裝飾器

1. 單個參數

上面的只是一個很是簡單的裝飾器，可是實際場景中，不少函數都是要帶有參數的，好比hello(people_name)。

其實也很簡單，要什麼咱們就給什麼唄，直接在對應裝飾器的wrapper()上，加上對應的參數：

def my_decorator(func):
    def wrapper(people_name):
        print("這是裝飾後具備的新輸出")
        func(people_name)
    return wrapper

@my_decorator
def hello(people_name):
    print("你好，{}".format(people_name))

hello("張三")

輸出：

這是裝飾後具備的新輸出
你好，張三
[Finished in 0.1s]

2. 多個參數

可是還沒完，這樣雖然簡單，可是隨之而來另外一個問題：由於並非全部函數參數都是同樣的，
當其餘要使用裝飾器的函數參數不止這個一個腫麼辦？好比：

@my_decorator
def hello3(speaker, listener):
    print("{}對{}說你好！".format(speaker, listener))

不要緊，在python裏，*args和**kwargs表示接受任意數量和類型的參數，因此咱們能夠這樣
寫裝飾器裏的wrapper()函數：

def my_decorator(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print("這是裝飾後具備的新輸出")
        func(*args, **kwargs)
    return wrapper

@my_decorator
def hello(people_name):
    print("你好，{}".format(people_name))

@my_decorator
def hello3(speaker, listener):
    print("{}對{}說你好！".format(speaker, listener))

hello("老王")
print("------------------------")
hello3("張三", "李四")

同時運行下hello("老王")，和hello3("張三", "李四")，看結果：

這是裝飾後具備的新輸出
你好，老王
------------------------
這是裝飾後具備的新輸出
張三對李四說你好！
[Finished in 0.1s]

3. 自定義參數

上面2種，裝飾器都是接收外來的參數，其實裝飾器還能夠接收本身的參數。
好比，我加個參數來控制下裝飾器中打印信息的次數：

def count(num):
    def my_decorator(func):
        def wrapper(*args, **kwargs):
            for i in range(num):
                print("這是裝飾後具備的新輸出")
                func(*args, **kwargs)
        return wrapper
    return my_decorator

@count(3)
def hello(people_name):
    print("你好，{}".format(people_name))

hello("老王")

注意，這裏count裝飾函數中的2個return.
運行下，應該會出現3次：

這是裝飾後具備的新輸出
你好，老王
這是裝飾後具備的新輸出
你好，老王
這是裝飾後具備的新輸出
你好，老王
[Finished in 0.1s]

4. 內置裝飾器@functools.wrap

如今多作一步探索，咱們來打印下下面例子中的hello()函數的元信息：

def my_decorator(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print("這是裝飾後具備的新輸出")
        func(*args, **kwargs)
    return wrapper

@my_decorator
def hello(people_name):
    print("你好，{}".format(people_name))

print(hello.__name__) #看下hello函數的元信息

輸出：

wrapper

這說明了，它再也不是之前的那個 hello() 函數，而是被 wrapper() 函數取代了。

若是咱們須要用到元函數信息，那怎麼保留它呢？這時候能夠用內置裝飾器@functools.wrap。

import functools

def my_decorator(func):
    @functools.wraps(func)
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print("這是裝飾後具備的新輸出")
        func(*args, **kwargs)
    return wrapper

@my_decorator
def hello(people_name):
    print("你好，{}".format(people_name))

print(hello.__name__)

運行下：

hello
[Finished in 0.1s]

4、類裝飾器

裝飾器除了是函數以外，也能夠是類。

可是類做爲裝飾器的話，須要依賴一個函數__call__()，當調用這個類的實例時，函數__call__()就
會被執行。

來改造下以前的例子，把函數裝飾器改爲類裝飾器：

class MyDecorator():
    def __init__(self, func):
        self.func = func

    def __call__(self, *args, **kwargs):
        print("這是裝飾後具備的新輸出")
        return self.func(*args, **kwargs)

# def my_decorator(func):
#     def wrapper():
#         print("這是裝飾後具備的新輸出")
#         func()
#     return wrapper

@MyDecorator
def hello():
    print("你好，裝飾器")

hello()

運行：

這是裝飾後具備的新輸出
你好，裝飾器
[Finished in 0.1s]

跟函數裝飾器同樣，實現同樣的功能。

5、裝飾器的嵌套

既然裝飾器能夠加強函數的功能，那若是有多個裝飾器，我都想要怎麼辦？
其實，只要把須要用的裝飾器都加上去就行了：

@decorator1
@decorator2
@decorator3
def hello():
    ...

可是要注意這裏的執行順序，會從上到下去執行，能夠來看下：

def my_decorator(func):
    def wrapper():
        print("這是裝飾後具備的新輸出")
        func()
    return wrapper

def my_decorator2(func):
    def wrapper():
        print("這是裝飾後具備的新輸出2")
        func()
    return wrapper

def my_decorator3(func):
    def wrapper():
        print("這是裝飾後具備的新輸出3")
        func()
    return wrapper

@my_decorator
@my_decorator2
@my_decorator3
def hello():
    print("你好，裝飾器")

hello()

運行

這是裝飾後具備的新輸出
這是裝飾後具備的新輸出2
這是裝飾後具備的新輸出3
你好，裝飾器
[Finished in 0.1s]

好記性不如爛筆頭，寫一下理解一下會好不少。