Python 装饰器 Decorator

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预备知识

1. Python 中绝大多数元素都是对象 Object
2. 类和函数也不例外，变量名都可以被重新赋值

def hello():
  print('Hello')

def world():
  print('World')

# 可以给 hello 赋值成另外一个函数 world
hello = world
hello()

# 甚至可以给 hello 赋值成 1
hello = 1

装饰器的形成

hello 赋值成 world 或 1 显然没有太多实际意义，我们能不能利用函数变量可以再被复制特性，做点更有意义的事情呢？Python 的设计师们想到的是对 hello 进行一些包装，增加一些 hello 原本没有的功能，比如记录函数运行的时间：

def timing(f):
  return f

def hello():
  print('Hello, World')

hello = timing(hello)
hello()

上面这样写等于什么都没有做，hello -> f -> hello, 要想扩展 hello 函数的功能，得延迟对 f 的调用，那就需要一个 wrapper 函数去包裹 f，同时也就形成了一个闭包：

import time

def timing(f):
  def wrapper():
    return f()
  return wrapper

def hello():
  print('Hello, World')

# hello 函数指向 wrapper 函数
hello = timing(hello)
hello()

有了 wrapper 函数，我们就可以来实现 timing 函数的真正功能了：

import time

def timing(f):
  def wrapper():
    start_time = time.time()
    result = f() # 将 f 的返回值先存起来，最后再 return 出来，这样看上去 timing 函数并没有影响 hello 函数原本的返回值
    print(f'Total time: {time.time() - start_time}')
    return result
  return wrapper

def hello():
  print('Hello, World')

hello = timing(hello)
hello()

所以，Python 针对这种情况，推出了一个语法糖 @:

import time

def timing(f):
  def wrapper():
    start_time = time.time()
    # 将 f 的返回值先存起来，最后再 return 出来
    # 这样看上去 timing 函数并没有影响 hello 函数原本的返回值
    result = f()
    print(f'Total time: {time.time() - start_time}')
    return result
  return wrapper

@timing # 等同于 hello = timing(hello)
def hello():
  print('Hello, World')

hello()

支持参数

如何让 timing 装饰器支持有参数的函数？

import time

def timing(f):
  def wrapper(*args, **kwargs):  # 用可变参数和关键字参数，让 wrapper 支持所有参数组合
    start_time = time.time()
    result = f(*args, **kwargs)
    print(f'Total time: {time.time() - start_time}')
    return result
  return wrapper

@timing
def hello():
  print('Hello, World')

hello()

def greet(name):
  print(f'Hello {name}')

greet('kimi')

装饰类

import time

def timing(f):
  def wrapper(*args, **kwargs):  # 用可变参数和关键字参数，让 wrapper 支持所有参数组合
    start_time = time.time()
    result = f(*args, **kwargs)
    print(f'Total time: {time.time() - start_time}')
    return result
  return wrapper

@timing # 等同于 Foo = timing(Foo)
class Foo:
  def __init__(self):
    pass

Foo()