python 裝飾器的基本使用

更新時間：2021年01月13日 10:20:38 作者：changhao

這篇文章主要介紹了python 裝飾器的基本使用，幫助大家更好的理解和使用python，感興趣的朋友可以了解下

知識點(diǎn)

簡單的裝飾器
帶有參數(shù)的裝飾器
帶有自定義參數(shù)的裝飾器
類裝飾器
裝飾器嵌套
@functools.wrap裝飾器使用

基礎(chǔ)使用

簡單的裝飾器

def my_decorator(func):
  def wrapper():
    print('wrapper of decorator')
    func()
  return wrapper()


def test():
  print('test done.')

test = my_decorator(test)
test

輸出：
wrapper of decorator
test done.

這段代碼中，變量test指向了內(nèi)部函數(shù)wrapper(), 而內(nèi)部函數(shù)wrapper()中又會調(diào)用原函數(shù)test()，因此最后調(diào)用test()時，就會打印'wrapper of decorator' 然后輸出 'test done.'

這里的函數(shù)my_decorator()就是一個裝飾器，它把真正需要執(zhí)行的函數(shù)test()包裹在其中，并且改變了它的行為，但是原函數(shù)test()不變。

上述代碼在Python中更簡單、更優(yōu)雅的表示：

def my_decorator(func):
  def wrapper():
    print('wrapper of decorator')
    func()
  return wrapper()

@my_decorator
def test():
  print('test done.')

test

這里的@, 我們稱為語法糖，@my_decorator就相當(dāng)于前面的test=my_decorator(test)語句

如果程序中又其他函數(shù)需要類似裝飾，只需要加上@decorator就可以，提高函數(shù)的重復(fù)利用和程序可讀性

帶有參數(shù)的裝飾器

def args_decorator(func):
  def wrapper(*args, **kwargs):
    print('wrapper of decorator')
    func(*args, **kwargs)
  return wrapper

@args_decorator
def identity(name, message):
  print('identity done.')
  print(name, message)

identity('changhao', 'hello')

輸出：
wrapper of decorator
identity done.
changhao hello

通常情況下，會把a(bǔ)rgs和*kwargs，作為裝飾器內(nèi)部函數(shù)wrapper()的參數(shù)。表示接受任意數(shù)量和類型的參數(shù)

帶有自定義參數(shù)的裝飾器

定義一個參數(shù)，表示裝飾器內(nèi)部函數(shù)被執(zhí)行的次數(shù)，可以寫成這個形式：

def repeat(num):
  def my_decorator(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
      for i in range(num):
        func(*args, **kwargs)
    return wrapper
  return my_decorator


@repeat(3)
def showname(message):
  print(message)

showname('changhao')

輸出：
changhao
changhao
changhao

類裝飾器

類也可以作裝飾器，類裝飾器主要依賴于函數(shù) __call__每當(dāng)調(diào)用一個示例時，函數(shù)__call__()就會被執(zhí)行一次。

class Count:
  def __init__(self, func):
    self.func = func
    self.num_calls = 0

  def __call__(self, *args, **kwargs):
    self.num_calls += 1
    print('num of calls is: {}'.format(self.num_calls))
    return self.func(*args, **kwargs)


@Count
def example():
  print('example done.')

example()
example()

輸出：
num of calls is: 1
example done.
num of calls is: 2
example done.

這里定義了類Count，初始化時傳入原函數(shù)func()，而__call__()函數(shù)表示讓變量num_calls自增1，然后打印，并且調(diào)用原函數(shù)。因此我們第一次調(diào)用函數(shù)example()時，num_calls的值是1，而第一次調(diào)用時，值變成了2。

裝飾器的嵌套

import functools
def my_decorator1(func):
  @functools.wraps(func)
  def wrapper(*args, **kwargs):
    print('execute decorator1')
    func(*args, **kwargs)
  return wrapper


def my_decorator2(func):
  @functools.wraps(func)
  def wrapper(*args, **kwargs):
    print('execute decorator2')
    func(*args, **kwargs)
  return wrapper


@my_decorator1
@my_decorator2
def test2(message):
  print(message)


test2('changhao')

輸出：
execute decorator1
execute decorator2
changhao

類裝飾器

類也可以作裝飾器，類裝飾器主要依賴于函數(shù) __call__每當(dāng)調(diào)用一個示例時，函數(shù)__call__()就會被執(zhí)行一次。

class Count:
  def __init__(self, func):
    self.func = func
    self.num_calls = 0

  def __call__(self, *args, **kwargs):
    self.num_calls += 1
    print('num of calls is: {}'.format(self.num_calls))
    return self.func(*args, **kwargs)


@Count
def example():
  print('example done.')

example()
example()

輸出：
num of calls is: 1
example done.
num of calls is: 2
example done.

這里定義了類Count，初始化時傳入原函數(shù)func()，而__call__()函數(shù)表示讓變量num_calls自增1，然后打印，并且調(diào)用原函數(shù)。因此我們第一次調(diào)用函數(shù)example()時，num_calls的值是1，而第一次調(diào)用時，值變成了2。

裝飾器的嵌套

import functools
def my_decorator1(func):
  @functools.wraps(func)
  def wrapper(*args, **kwargs):
    print('execute decorator1')
    func(*args, **kwargs)
  return wrapper


def my_decorator2(func):
  @functools.wraps(func)
  def wrapper(*args, **kwargs):
    print('execute decorator2')
    func(*args, **kwargs)
  return wrapper


@my_decorator1
@my_decorator2
def test2(message):
  print(message)


test2('changhao')

輸出：
execute decorator1
execute decorator2
changhao

@functools.wrap裝飾器使用

import functools
def my_decorator(func):
  @functools.wraps(func)
  def wrapper(*args, **kwargs):
    print('wrapper of decorator')
    func(*args, **kwargs)
    return wrapper

@my_decorator
def test3(message):
  print(message)

test3.__name__ 

輸出
test3

通常使用內(nèi)置的裝飾器@functools.wrap，他會保留原函數(shù)的元信息(也就是將原函數(shù)的元信息，拷貝到對應(yīng)的裝飾器里)

裝飾器用法實(shí)例

身份認(rèn)證

import functools

def authenticate(func):
 @functools.wraps(func)
 def wrapper(*args, **kwargs):
  request = args[0]
  if check_user_logged_in(request):
   return func(*args, **kwargs)
    else:
   raise Exception('Authentication failed')
  return wrapper

@authenticate
def post_comment(request):
 pass

這段代碼中，定義了裝飾器authenticate；而函數(shù)post_comment()，則表示發(fā)表用戶對某篇文章的評論。每次調(diào)用這個函數(shù)前，都會檢查用戶是否處于登錄狀態(tài)，如果是登錄狀態(tài)，則允許這項(xiàng)操作；如果沒有登錄，則不允許。

日志記錄

import time
import functools

def log_execution_time(func):
 @functools.wraps(func)
 def wrapper(*args, **kwargs):
  start = time.perf_counter()
  res = func(*args, **kwargs)
  end = time.perf_counter()
  print('{} took {} ms'.format(func.__name__, (end - start) * 1000))
  return wrapper

@log_execution_time
def calculate_similarity(times):
 pass

這里裝飾器log_execution_time記錄某個函數(shù)的運(yùn)行時間，并返回其執(zhí)行結(jié)果。如果你想計(jì)算任何函數(shù)的執(zhí)行時間，在這個函數(shù)上方加上@log_execution_time即可。