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装饰器(decorator)是一种高级python语法。装饰器可以对一个函数、方法或者类进行加工。在python中,我们有多种方法对函数和类进行加工,比如在python闭包中,我们见到函数对象作为某一个函数的返回结果。相对于其它方式,装饰器语法简单,代码可读性高。因此,装饰器在python项目中有广泛的应用。
装饰器最早在python 2.5中出现,它最初被用于加工函数和方法这样的可调用对象(callable object,这样的对象定义有__call__方法)。在python 2.6以及之后的python版本中,装饰器被进一步用于加工类。
装饰函数和方法
我们先定义两个简单的数学函数,一个用来计算平方和,一个用来计算平方差:
# get square diff
def square_diff(a, b):
return a**2 - b**2
print(square_sum(3, 4))
print(square_diff(3, 4))
在拥有了基本的数学功能之后,我们可能想为函数增加其它的功能,比如打印输入。我们可以改写函数来实现这一点:
# get square sum
def square_sum(a, b):
print("intput:", a, b)
return a**2 + b**2
# get square diff
def square_diff(a, b):
print("input", a, b)
return a**2 - b**2
print(square_sum(3, 4))
print(square_diff(3, 4))
我们修改了函数的定义,为函数增加了功能。
现在,我们使用装饰器来实现上述修改:
# get square sum
@decorator
def square_sum(a, b):
return a**2 + b**2
# get square diff
@decorator
def square_diff(a, b):
return a**2 - b**2
print(square_sum(3, 4))
print(square_diff(3, 4))
定义好装饰器后,我们就可以通过@语法使用了。在函数square_sum和square_diff定义之前调用@decorator,我们实际上将square_sum或square_diff传递给decorator,并将decorator返回的新的可调用对象赋给原来的函数名(square_sum或square_diff)。 所以,当我们调用square_sum(3, 4)的时候,就相当于:
与加工函数类似,我们可以使用装饰器加工类的方法。
如果我们有其他的类似函数,我们可以继续调用decorator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。
含参的装饰器
在上面的装饰器调用中,比如@decorator,该装饰器默认它后面的函数是唯一的参数。装饰器的语法允许我们调用decorator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。
# get square sum
@pre_str('^_^')
def square_sum(a, b):
return a**2 + b**2
# get square diff
@pre_str('t_t')
def square_diff(a, b):
return a**2 - b**2
print(square_sum(3, 4))
print(square_diff(3, 4))
装饰类
在上面的例子中,装饰器接收一个函数,并返回一个函数,从而起到加工函数的效果。在python 2.6以后,装饰器被拓展到类。一个装饰器可以接收一个类,并返回一个类,从而起到加工类的效果。
@decorator
class bird:
def __init__(self, age):
self.age = age
def display(self):
print("my age is",self.age)
eaglelord = bird(5)
for i in range(3):
eaglelord.display()
通过修改,我们的bird类可以显示调用display的次数了。
总结
装饰器的核心作用是name binding。这种语法是python多编程范式的又一个体现。大部分python用户都不怎么需要定义装饰器,但有可能会使用装饰器。鉴于装饰器在python项目中的广泛使用,了解这一语法是非常有益的。
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