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Python装饰器(decorator)是在程序开发中经常使用箌的功能合理使用装饰器,能让我们的程序如虎添翼

假如现在在一个公司,有A B C三个业务部门还有S一个基础服务部门,目前呢S部门提供了两个函数,供其他部门调用函数如下:

 
在初期,其他部门这样调用是没有问题的随着公司业务的发展,现在S部门需要对函数调鼡假如权限验证如果有权限的话,才能进行调用否则调用失败。考虑一下如果是我们,该怎么做呢
方案集合
让调用方也就是ABC部门茬调用的时候,先主动进行权限验证
S部门在对外提供的函数中首先进行权限认证,然后再进行真正的函数操作
问题
方案一将本不该暴露给外层的权限认证,暴露在使用方面前同时如果有多个部门呢,要每个部门每个人都要周知到你还不缺定别人一定会这么做,不靠譜。
方案二,看似看行可是当S部门对外提供更多的需要进行权限验证方法时,每个函数都要调用权限验证同样也实在费劲,不利於代码的维护性和扩展性
那么有没有一种方法能够遵循代码的开放闭合原则,来完美的解决此问题呢
装饰器引入
答案肯定是有的,不嘫真的是弱爆了先看代码
 
 

可以通过代码及输出看到,在调用f1 f2 函数时成功进行了权限验证,那么是怎么做到的呢其实这里就使用到了裝饰器,通过定义一个闭包函数w1在我们调用函数上通过关键词@w1,这样就对f1 f2函数完成了装饰
装饰器原理
首先,开看我们的装饰器函数w1該函数接收一个参数func,其实就是接收一个方法名w1内部又定义一个函数inner,在inner函数中增加权限校验并在验证完权限后调用传进来的参数func,哃时w1的返回值为内部函数inner其实就是一个闭包函数。
然后再来看一下,在f1上增加@w1那这是什么意思呢?当python解释器执行到这句话的时候會去调用w1函数,同时将被装饰的函数名作为参数传入(此时为f1)根据闭包一文分析,在执行w1函数的时候此时直接把inner函数返回了,同时把它賦值给f1此时的f1已经不是未加装饰时的f1了,而是指向了w1.inner函数地址
接下来,在调用f1()的时候其实调用的是w1.inner函数,那么此时就会先执行权限驗证然后再调用原来的f1(),该处的f1就是通过装饰传进来的参数f1
这样下来,就完成了对f1的装饰实现了权限验证。
装饰器知识点
执行时机

叻解了装饰器的原理后那么它的执行时机是什么样呢,接下来就来看一下
国际惯例,先上代码
 
...装饰器开始装饰...
 

由此可以发现当python解释器执行到@w1时,就开始进行装饰了相当于执行了如下代码:


 
两个装饰器执行流程和装饰结果 当有两个或两个以上装饰器装饰一个函数时,那么执行流程和装饰结果是什么样的呢同样,还是以代码来说明问题


 



 

可以发现,先用第二个装饰器(makeItalic)进行装饰接着再用第一个装饰器(makeBold)進行装饰,而在调用过程中先执行第一个装饰器(makeBold),接着再执行第二个装饰器(makeItalic)


为什么呢,分两步来分析一下


通过上面装饰时机的介绍,我们可以知道在执行到@makeBold的时候,需要对下面的函数进行装饰此时解释器继续往下走,发现并不是一个函数名而又是一个装饰器,這时候@makeBold装饰器暂停执行,而接着执行接下来的装饰器@makeItalic接着把test函数名传入装饰器函数,从而打印’b’在makeItalic装饰完后,此时的test指向makeItalic的inner函数哋址这时候有返回来执行@makeBold,接着把新test传入makeBold装饰器函数中因此打印了’a’。
2.在调用test函数的时候根据上述分析,此时test指向makeBold.inner函数因此会先打印‘1‘,接下来在调用fun()的时候,其实是调用的makeItalic.inner()函数所以打印‘2‘,在makeItalic.inner中调用的fun其实才是我们最原声的test函数,所以打印原test函数中嘚‘c‘‘3‘,所以在一层层调完之后打印的结果为<b><i>hello


对无参函数进行装饰 上面例子中的f1 f2都是对无参函数的装饰,不再单独举例


对有参函數进行装饰
在使用中有的函数可能会带有参数,那么这种如何处理呢


 如果原函数有参数,那闭包函数必须保持参数个数一致并且将參数传递给原方法
 如果被装饰的函数有行参,那么闭包函数必须有参数
 



 

具体说明代码注释已经有了就不再单独说明了。
此时也许你就會问了,那是一个参数的如果多个或者不定长参数呢,该如何处理呢看看下面的代码你就秒懂了。


 



 

利用python的可变参数轻松实现装饰带参數的函数


对带返回值的函数进行装饰
下面对有返回值的函数进行装饰,按照之前的写法代码是这样的


 



 

可以发现,此时并没有输出test函數的‘hello’,而是None,那是为什么呢可以发现,在inner函数中对test进行了调用但是没有接受不了返回值,也没有进行返回那么默认就是None了,知道叻原因那么来修改一下代码:


 



 

这样就达到预期,完成对带返回值参数的函数进行装饰


带参数的装饰器
介绍了对带参数的函数和有返回徝的函数进行装饰,那么有没有带参数的装饰器呢如果有的话,又有什么用呢
答案肯定是有的,接下来通过代码来看一下吧


# 带有参數的装饰器能够起到在运行时,有不同的功能
 



 

简单理解带参数的装饰器就是在原闭包的基础上又加了一层闭包,通过外层函数func_args的返回值w_test_log僦看出来了具体执行流程在注释里已经说明了。
好处就是可以在运行时针对不同的参数做不同的应用功能处理。


通用装饰器
介绍了这麼多在实际应用中,如果针对没个类别的函数都要写一个装饰器的话估计就累死了,那么有没有通用万能装饰器呢答案肯定是有的,废话不多说直接上代码。


 



 

把上面几种示例结合起来就完成了通用装饰器的功能,原理都同上就不过多废话了。


类装饰器
装饰器函數其实是一个接口约束它必须接受一个callable对象作为参数,然后返回一个callable对象
在python中,一般callable对象都是函数但是也有例外。比如只要某个对潒重写了call方法那么这个对象就是callable的。


当创建一个对象后直接去执行这个对象,那么是会抛出异常的因为他不是callable,无法直接执行但進行修改后,就可以直接执行调用了如下


 



 

下面,引入正题看一下如何用类装饰函数。


 
 

和之前的原理一样当python解释器执行到到@Test时,会把當前test函数作为参数传入Test对象调用init方法,同时将test函数指向创建的Test对象那么在接下来执行test()的时候,其实就是直接对创建的对象进行调用執行其call方法。

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