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写完这篇文章敲了不少示例我感觉我透彻了
目录
装饰器基础
装饰器简介
创建简单的装饰器
示例一个简单的装饰器
装饰器的工作原理
装饰器的使用场景
装饰器进阶
带参数的装饰器
示例带参数的装饰器
示例通用装饰器
装饰器的嵌套
示例装饰器嵌套
装饰器的实际应用
日志记录装饰器
示例日志记录装饰器
性能测试装饰器
示例性能测试装饰器
权限校验和认证
示例权限校验装饰器
注意事项
tips
注意 装饰器基础
装饰器简介 在Python中装饰器是一种特殊的函数它允许修改或增强其他函数或方法的功能而不需要更改其自身代码。装饰器可以看作是对函数进行包装的包装器它们在不修改原始函数的情况下提供了一种灵活的方式来添加新功能。
创建简单的装饰器 装饰器本身是一个函数它接收一个函数作为参数并返回一个新的函数。使用装饰器的常见方式是使用语法称为语法糖。
示例一个简单的装饰器
def simple_decorator(func):def wrapper():print(函数前)func()print(函数后)return wrappersimple_decorator
def say_hello():print(Hello world!)say_hello()
输出结果 在这个例子中simple_decorator是一个装饰器它在被装饰的函数say_hello执行前后添加了额外的打印语句。
装饰器的工作原理
当你使用simple_decorator时Python会执行以下步骤
将say_hello函数作为参数传递给simple_decorator函数。simple_decorator函数返回wrapper函数。say_hello现在指向wrapper函数。
当我调用say_hello()时实际上是在调用wrapper()函数。
装饰器的使用场景
日志记录自动记录函数的调用细节。性能测试测量和报告函数的执行时间。访问控制和认证在函数执行前进行权限校验。缓存和备忘存储函数的结果以避免重复计算。
装饰器进阶
带参数的装饰器 在某些情况下你可能需要让装饰器接受额外的参数。这可以通过在装饰器外层再添加一个函数来实现。 示例带参数的装饰器
def repeat(num_times):def decorator_repeat(func):def wrapper(*args, **kwargs):for _ in range(num_times):value func(*args, **kwargs)return valuereturn wrapperreturn decorator_repeatrepeat(num_times3)
def greet(name):print(fHello {name})greet(World)输出结果 在这个示例中repeat是一个接受参数的装饰器工厂函数它返回一个装饰器。这个装饰器随后应用于greet函数。
注意 为了使装饰器更通用能够适用于任意参数的函数通常会在内部函数wrapper中使用*args和**kwargs。
示例通用装饰器
def debug(func):def wrapper(*args, **kwargs):args_repr [repr(a) for a in args]kwargs_repr [f{k}{v!r} for k, v in kwargs.items()]signature , .join(args_repr kwargs_repr)print(f》 {func.__name__}({signature}))value func(*args, **kwargs)print(f{func.__name__!r} 返回的是 {value!r})return valuereturn wrapperdebug
def make_greeting(name, ageNone):greeting f{name}!if age:greeting f 你今年 {age} 岁了return greetingprint(make_greeting(小明, age25))
返回结果 在这个例子中debug装饰器打印被装饰函数的调用细节包括函数名称、传递的参数和返回值。
装饰器的嵌套 装饰器可以嵌套使用这意味着你可以在一个函数上应用多个装饰器从而将多个功能叠加到该函数上。
示例装饰器嵌套
#上面省略debug
repeat(num_times2)
def say_hello(name):greeting fHello {name}print(greeting)return greetingsay_hello(Alice)在这个例子中say_hello函数同时被debug和repeat装饰器装饰。装饰器的应用顺序是从最接近函数定义的装饰器开始向外应用
装饰器的实际应用 装饰器不仅是一个理论概念它们在实际编程中有着广泛的应用。通过具体的例子我们可以更好地理解装饰器如何在各种情况下提供优雅的解决方案。 日志记录装饰器 在应用程序中跟踪函数的调用细节对于调试和性能分析非常重要。装饰器可以用来自动记录函数的调用和返回信息。
示例日志记录装饰器
在这个例子中log装饰器记录了函数名、参数和返回值。
import loggingdef log(func):def wrapper(*args, **kwargs):logging.info(fRunning {func.__name__} with arguments {args} and {kwargs})output func(*args, **kwargs)logging.info(f{func.__name__} returned {output})return outputreturn wrapperlog
def add(x, y):return x y性能测试装饰器
测量函数的执行时间是性能分析中的常见需求。装饰器可以被用来自动化这个过程。
示例性能测试装饰器
在这个例子中timeit装饰器测量并打印了函数的执行时间。
import timedef timeit(func):def wrapper(*args, **kwargs):start_time time.time()result func(*args, **kwargs)end_time time.time()print(f{func.__name__} took {end_time - start_time} seconds to run.)return resultreturn wrappertimeit
def do_some_heavy_lifting():time.sleep(2)return Task completed权限校验和认证
装饰器可以用于在函数执行前进行权限检查这在Web开发和API设计中尤其有用。
示例权限校验装饰器
在这个例子中authorized装饰器检查用户是否具有执行特定函数的权限。
def authorized(roles):def decorator(func):def wrapper(*args, **kwargs):if user.role not in roles:raise Exception(Unauthorized)return func(*args, **kwargs)return wrapperreturn decoratorauthorized([admin, user])
def update_database():print(Database updated)注意事项
tips
使用functools.wraps装饰器来保留原函数的元数据如名称和文档字符串。虽然装饰器是一个强大的工具但过度使用它们会使代码变得难以理解和维护。尽可能编写通用的装饰器以便在不同的函数和项目中重用。给装饰器取一个清晰、描述性的名称让其他开发者一眼就能理解装饰器的功能。
注意 改变函数签名使用*args和**kwargs来接受任意数量的参数这样可以确保装饰器不会因为函数参数更改而失败。 深层嵌套装饰器的复杂性嵌套太多层装饰器可能会使代码变得复杂难懂。在可能的情况下尝试将多个功能合并到一个装饰器中或重构代码以减少嵌套。 装饰器与函数绑定记住装饰器在定义时就绑定到其装饰的函数上这意味着它们不能轻易地被重新应用于其他函数或方法。 状态管理如果装饰器维护状态比如计数需要确保状态管理的线程安全和一致性。 --------------------------------
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