Python零基础入门--基础（九）-- 装饰器 Python

一、装饰器软件开发中的一个原则“开放-封闭”原则，简单来说，它规定已经实现的功能代码不允许被修改，但可以被扩展，即：

封闭：已实现的功能代码块不应该被修改
开放：对现有功能的扩展开放

谈装饰器前，还要先要明白一件事，Python 中的函数和 Java、C++不太一样，Python 中的函数可以像普通变量一样当做参数传递给另外一个函数，例如：

def foo(): print("foo")def bar(func): func()bar(foo)

装饰器本质上是一个 Python 函数或类，它可以让其他函数或类在不需要做任何代码修改的前提下增加额外功能，装饰器的返回值也是一个函数/类对象。它经常用于有切面需求的场景，比如：插入日志、性能测试、事务处理、缓存、权限校验等场景，装饰器是解决这类问题的绝佳设计。有了装饰器，我们就可以抽离出大量与函数功能本身无关的雷同代码到装饰器中并继续重用。概括的讲，装饰器的作用就是为已经存在的对象添加额外的功能。
先来看一个简单例子，虽然实际代码可能比这复杂很多：

def foo(): print('i am foo')

现在有一个新的需求，希望可以记录下函数的执行日志，于是在代码中添加日志代码：

def foo(): print('i am foo') logging.info("foo is running")

如果函数 bar()、bar2() 也有类似的需求，怎么做？再写一个 logging 在 bar 函数里？这样就造成大量雷同的代码，为了减少重复写代码，我们可以这样做，重新定义一个新的函数：专门处理日志，日志处理完之后再执行真正的业务代码

def use_logging(func): logging.warn("%s is running" % func.__name__) func()def foo(): print('i am foo')use_logging(foo)

这样做逻辑上是没问题的，功能是实现了，但是我们调用的时候不再是调用真正的业务逻辑 foo 函数，而是换成了 use_logging 函数，这就破坏了原有的代码结构，现在我们不得不每次都要把原来的那个 foo 函数作为参数传递给 use_logging 函数，那么有没有更好的方式的呢？当然有，答案就是装饰器。

#_*_coding:utf-8_*_ importlogging def use_logging(func):def wrapper(): logging.warn("%s is running" % func.__name__) return func()# 把 foo 当做参数传递进来时，执行func()就相当于执行foo() return wrapperdef foo(): print('i am foo') return 'Done'foo = use_logging(foo)# 因为装饰器 use_logging(foo) 返回的时函数对象 wrapper，这条语句相当于foo = wrapper rlt = foo()# 执行foo()就相当于执行 wrapper() print rlt

@ 符号一定不陌生了，没错 @ 符号就是装饰器的语法糖，它放在函数开始定义的地方，这样就可以省略最后一步再次赋值的操作。

#_*_coding:utf-8_*_ importlogging def use_logging(func):def wrapper(): logging.warn("%s is running" % func.__name__) return func()# 把 foo 当做参数传递进来时，执行func()就相当于执行foo() return wrapper@use_logging# 装饰器 foo def foo(): print('i am foo') return 'Done'# foo = use_logging(foo)# 因为装饰器 use_logging(foo) 返回的时函数对象 wrapper，这条语句相当于foo = wrapper rlt = foo()# 执行foo()就相当于执行 wrapper() print rlt

如上所示，有了 @ ，我们就可以省去foo = use_logging(foo)这一句了，直接调用 foo() 即可得到想要的结果。你们看到了没有，foo() 函数不需要做任何修改，只需在定义的地方加上装饰器，调用的时候还是和以前一样，如果我们有其他的类似函数，我们可以继续调用装饰器来修饰函数，而不用重复修改函数或者增加新的封装。这样，我们就提高了程序的可重复利用性，并增加了程序的可读性。
装饰器在 Python 使用如此方便都要归因于 Python 的函数能像普通的对象一样能作为参数传递给其他函数，可以被赋值给其他变量，可以作为返回值，可以被定义在另外一个函数内。
【Python零基础入门--基础（九）-- 装饰器】我们可以在定义 wrapper 函数的时候指定参数，当装饰器不知道 foo 到底有多少个参数时，我们可以用 *args 来代替，foo 函数还定义了一些关键字参数可以用 **kwargs。

#_*_coding:utf-8_*_ importlogging def use_logging(func):def wrapper(*args, **kwargs): # args是一个数组，kwargs一个字典 logging.warn("%s is running" % func.__name__) return func(*args, **kwargs) return wrapper@use_logging def foo(name, age=None, height=None): print("I am %s, age %s, height %s" % (name, age, height)) return 'Done'# foo = use_logging(foo)# 因为装饰器 use_logging(foo) 返回的时函数对象 wrapper，这条语句相当于foo = wrapper rlt = foo('xx',17,height = 2222)# 执行foo()就相当于执行 wrapper() rlt = foo('yy')# 执行foo()就相当于执行 wrapper() rlt = foo('zz',17, 2222)# 执行foo()就相当于执行 wrapper() print rlt

二、带参数的装饰器装饰器还有更大的灵活性，例如带参数的装饰器，在上面的装饰器调用中，该装饰器接收唯一的参数就是执行业务的函数 foo 。装饰器的语法允许我们在调用时，提供其它参数，比如@decorator(a)。这样，就为装饰器的编写和使用提供了更大的灵活性。比如，我们可以在装饰器中指定日志的等级，因为不同业务函数可能需要的日志级别是不一样的。

#_*_coding:utf-8_*_ importlogging def use_logging(level): def decorator(func): def wrapper(*args, **kwargs): if level == "warn": logging.warn("%s is running" % func.__name__) elif level == "info": logging.info("%s is running" % func.__name__) return func(*args) return wrapperreturn decorator@use_logging(level="warn") def foo(name='foo'): print("i am %s" % name)@use_logging(level="info") def foo1(name='foo1'): print("i am %s" % name)foo() foo1()

上面的 use_logging 是允许带参数的装饰器。它实际上是对原有装饰器的一个函数封装，并返回一个装饰器。我们可以将它理解为一个含有参数的闭包。当我们使用@use_logging(level="warn")调用的时候，Python 能够发现这一层的封装，并把参数传递到装饰器的环境中。
@use_logging(level="warn")等价于@decorator
三、类装饰器 装饰器不仅可以是函数，还可以是类，相比函数装饰器，类装饰器具有灵活度大、高内聚、封装性等优点。使用类装饰器主要依靠类的__call__方法，当使用 @ 形式将装饰器附加到函数上时，就会调用此方法。

#_*_coding:utf-8_*_ importlogging class Foo(object): def __init__(self, func): self._func = funcdef __call__(self): print ('class decorator runing') self._func() print ('class decorator ending')@Foo def bar(): print ('bar')bar()

functools.wraps
使用装饰器极大地复用了代码，但是他有一个缺点就是原函数的元信息不见了，比如函数的docstring、__name__、参数列表，先看例子：

#_*_coding:utf-8_*_ importlogging # 装饰器 def logged(func): def with_logging(*args, **kwargs): print func.__name__# 输出 'with_logging' print func.__doc__# 输出 None return func(*args, **kwargs) return with_logging# 函数 @logged def f(x): """does some math""" return x + x * xa=logged(f) x=a(2) # print x# rlt = f(2) # print rlt

不难发现，函数 f 被with_logging取代了，当然它的docstring，__name__就是变成了with_logging函数的信息了。好在我们有functools.wraps，wraps本身也是一个装饰器，它能把原函数的元信息拷贝到装饰器里面的 func 函数中，这使得装饰器里面的 func 函数也有和原函数 foo 一样的元信息了。

#_*_coding:utf-8_*_ importloggingfrom functools import wrapsdef logged(func): @wraps(func) def with_logging(*args, **kwargs): print func.__name__# 输出 'f' print func.__doc__# 输出 'does some math' return func(*args, **kwargs) return with_logging@logged def f(x): """does some math""" return x + x * xa=logged(f) a(2)

装饰器顺序
一个函数还可以同时定义多个装饰器，比如：