python裝飾器原理源碼示例分析
最近有人問(wèn)我裝飾器是什么，我就跟他說(shuō)，其實(shí)就是裝飾器就是類似于女孩子的發(fā)卡。你喜歡的一個(gè)女孩子，她可以有很多個(gè)發(fā)卡，而當(dāng)她戴上不同的發(fā)卡，她的頭頂上就是裝飾了不同的發(fā)卡。但是你喜歡的女孩子還是你喜歡的女孩子。如果還覺(jué)得不理解的話，裝飾器就是咱們的手機(jī)殼，你盡管套上了手機(jī)殼，但并不影響你的手機(jī)功能，可你的手機(jī)還是該可以給你玩，該打電話打電話，該玩游戲玩游戲，該收藏攻城獅白玉的博客就收藏攻城獅白玉的博客。而你的手機(jī)就變成了帶手機(jī)殼的手機(jī)。
裝飾器就是python的一個(gè)攔路虎，你干或者不干它，它都在那里。如果你想學(xué)會(huì)高級(jí)的python用法，裝飾器就是你這個(gè)武松必須打倒的一只虎
本文的環(huán)境如下：
win10
python3.7
一、什么是裝飾器
裝飾器是給現(xiàn)有的模塊增添新的小功能，可以對(duì)原函數(shù)進(jìn)行功能擴(kuò)展，而且還不需要修改原函數(shù)的內(nèi)容，也不需要修改原函數(shù)的調(diào)用。
裝飾器的使用符合了面向?qū)ο缶幊痰拈_(kāi)放封閉原則。
開(kāi)放封閉原則主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：
對(duì)擴(kuò)展開(kāi)放，意味著有新的需求或變化時(shí)，可以對(duì)現(xiàn)有代碼進(jìn)行擴(kuò)展，以適應(yīng)新的情況。
對(duì)修改封閉，意味著類一旦設(shè)計(jì)完成，就可以獨(dú)立其工作，而不要對(duì)類盡任何修改。
二、為什么要用裝飾器
使用裝飾器之前，我們要知道，其實(shí)python里是萬(wàn)物皆對(duì)象，也就是萬(wàn)物都可傳參。
函數(shù)也可以作為函數(shù)的參數(shù)進(jìn)行傳遞的。
通過(guò)下面這個(gè)簡(jiǎn)單的例子可以更直觀知道函數(shù)名是如何直接作為參數(shù)進(jìn)行傳遞
def baiyu():
print("我是攻城獅白玉")
def blog(name):
print('進(jìn)入blog函數(shù)')
name()
print('我的博客是 https://blog.csdn.net/zhh763984017')
if __name__ == '__main__':
func = baiyu # 這里是把baiyu這個(gè)函數(shù)名賦值給變量func
func() # 執(zhí)行func函數(shù)
print('------------')
blog(baiyu) # 把baiyu這個(gè)函數(shù)作為參數(shù)傳遞給blog函數(shù)
執(zhí)行結(jié)果如下所示：
接下來(lái)，我想知道這baiyu和blog兩個(gè)函數(shù)分別的執(zhí)行時(shí)間是多少，我就把代碼修改如下：
import time
def baiyu():
t1 = time.time()
print("我是攻城獅白玉")
time.sleep(2)
print("執(zhí)行時(shí)間為：", time.time() - t1)
def blog(name):
t1 = time.time()
print('進(jìn)入blog函數(shù)')
name()
print('我的博客是 https://blog.csdn.net/zhh763984017')
print("執(zhí)行時(shí)間為：", time.time() - t1)
if __name__ == '__main__':
func = baiyu # 這里是把baiyu這個(gè)函數(shù)名賦值給變量func
func() # 執(zhí)行func函數(shù)
print('------------')
blog(baiyu) # 把baiyu這個(gè)函數(shù)作為參數(shù)傳遞給blog函數(shù)
上述的改寫(xiě)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了我需要的功能，但是，當(dāng)我有另外一個(gè)新的函數(shù)【python_blog_list】，具體如下：
def python_blog_list():
print('''【Python】爬蟲(chóng)實(shí)戰(zhàn)，零基礎(chǔ)初試爬蟲(chóng)下載圖片（附源碼和分析過(guò)程）
https://blog.csdn.net/zhh763984017/article/details/119063252 ''')
print('''【Python】除了多線程和多進(jìn)程，你還要會(huì)協(xié)程
https://blog.csdn.net/zhh763984017/article/details/118958668 ''')
print('''【Python】爬蟲(chóng)提速小技巧，多線程與多進(jìn)程（附源碼示例）
https://blog.csdn.net/zhh763984017/article/details/118773313 ''')
print('''【Python】爬蟲(chóng)解析利器Xpath，由淺入深快速掌握（附源碼例子）
https://blog.csdn.net/zhh763984017/article/details/118634945 ''')
也需要計(jì)算函數(shù)執(zhí)行時(shí)間的，那按之前的邏輯，就是改寫(xiě)如下：
def python_blog_list():
t1 = time.time()
print('''【Python】爬蟲(chóng)實(shí)戰(zhàn)，零基礎(chǔ)初試爬蟲(chóng)下載圖片（附源碼和分析過(guò)程）
https://blog.csdn.net/zhh763984017/article/details/119063252 ''')
print('''【Python】除了多線程和多進(jìn)程，你還要會(huì)協(xié)程
https://blog.csdn.net/zhh763984017/article/details/118958668 ''')
print('''【Python】爬蟲(chóng)提速小技巧，多線程與多進(jìn)程（附源碼示例）
https://blog.csdn.net/zhh763984017/article/details/118773313 ''')
print('''【Python】爬蟲(chóng)解析利器Xpath，由淺入深快速掌握（附源碼例子）
https://blog.csdn.net/zhh763984017/article/details/118634945 ''')
print("執(zhí)行時(shí)間為：", time.time() - t1)
如果也要這樣子寫(xiě)的話，不就重復(fù)造輪子了嗎？雖說(shuō)人類的本質(zhì)是鴿王和復(fù)讀機(jī)，但作為一個(gè)優(yōu)秀的cv攻城獅（ctrl+c和ctrl+v）肯定是要想辦法偷懶的呀
裝飾器，就是可以讓我們拓展一些原有函數(shù)沒(méi)有的功能。
三、簡(jiǎn)單的裝飾器
基于上面的函數(shù)執(zhí)行時(shí)間的需求，我們就手寫(xiě)一個(gè)簡(jiǎn)單的裝飾器進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。
import time
def baiyu():
print("我是攻城獅白玉")
time.sleep(2)
def count_time(func):
def wrapper():
t1 = time.time()
func()
print("執(zhí)行時(shí)間為：", time.time() - t1)
return wrapper
if __name__ == '__main__':
baiyu = count_time(baiyu) # 因?yàn)檠b飾器 count_time(baiyu) 返回的時(shí)函數(shù)對(duì)象 wrapper，這條語(yǔ)句相當(dāng)于 baiyu = wrapper
baiyu() # 執(zhí)行baiyu()就相當(dāng)于執(zhí)行wrapper()
這里的count_time是一個(gè)裝飾器，裝飾器函數(shù)里面定義一個(gè)wrapper函數(shù)，把func這個(gè)函數(shù)當(dāng)作參數(shù)傳入，函數(shù)實(shí)現(xiàn)的功能是把func包裹起來(lái)，并且返回wrapper函數(shù)。wrapper函數(shù)體就是要實(shí)現(xiàn)裝飾器的內(nèi)容。
當(dāng)然，這里的wrapper函數(shù)名是可以自定義的，只要你定義的函數(shù)名，跟你return的函數(shù)名是相同的就好了
四、裝飾器的語(yǔ)法糖
你如果看過(guò)其他python項(xiàng)目里面的代碼里，難免會(huì)看到@符號(hào)，這個(gè)@符號(hào)就是裝飾器的語(yǔ)法糖。因此上面簡(jiǎn)單的裝飾器還是可以通過(guò)語(yǔ)法糖來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這樣就可以省去
baiyu = count_time(baiyu)
這一句代碼，而直接調(diào)用baiyu()這個(gè)函數(shù)
換句話說(shuō)，其實(shí)使用裝飾器的是，默認(rèn)傳入的參數(shù)就是被裝飾的函數(shù)。
import time
def count_time(func):
def wrapper():
t1 = time.time()
func()
print("執(zhí)行時(shí)間為：", time.time() - t1)
return wrapper
@count_time
def baiyu():
print("我是攻城獅白玉")
time.sleep(2)
if __name__ == '__main__':
# baiyu = count_time(baiyu) # 因?yàn)檠b飾器 count_time(baiyu) 返回的時(shí)函數(shù)對(duì)象 wrapper，這條語(yǔ)句相當(dāng)于 baiyu = wrapper
# baiyu() # 執(zhí)行baiyu()就相當(dāng)于執(zhí)行wrapper()
baiyu() # 用語(yǔ)法糖之后，就可以直接調(diào)用該函數(shù)了
五、裝飾器傳參
當(dāng)我們的被裝飾的函數(shù)是帶參數(shù)的，此時(shí)要怎么寫(xiě)裝飾器呢？
上面我們有定義了一個(gè)blog函數(shù)是帶參數(shù)的
def blog(name):
print('進(jìn)入blog函數(shù)')
name()
print('我的博客是 https://blog.csdn.net/zhh763984017')
此時(shí)我們的裝飾器函數(shù)要優(yōu)化一下下，修改成為可以接受任意參數(shù)的裝飾器
def count_time(func):
def wrapper(*args,**kwargs):
t1 = time.time()
func(*args,**kwargs)
print("執(zhí)行時(shí)間為：", time.time() - t1)
return wrapper
此處，我們的wrapper函數(shù)的參數(shù)為*args和**kwargs，表示可以接受任意參數(shù)
這時(shí)我們就可以調(diào)用我們的裝飾器了。
import time
def count_time(func):
def wrapper(*args, **kwargs):
t1 = time.time()
func(*args, **kwargs)
print("執(zhí)行時(shí)間為：", time.time() - t1)
return wrapper
@count_time
def blog(name):
print('進(jìn)入blog函數(shù)')
name()
print('我的博客是 https://blog.csdn.net/zhh763984017')
if __name__ == '__main__':
# baiyu = count_time(baiyu) # 因?yàn)檠b飾器 count_time(baiyu) 返回的時(shí)函數(shù)對(duì)象 wrapper，這條語(yǔ)句相當(dāng)于 baiyu = wrapper
# baiyu() # 執(zhí)行baiyu()就相當(dāng)于執(zhí)行wrapper()
# baiyu() # 用語(yǔ)法糖之后，就可以直接調(diào)用該函數(shù)了
blog(baiyu)
六、帶參數(shù)的裝飾器
前面咱們知道，裝飾器函數(shù)也是函數(shù)，既然是函數(shù)，那么就可以進(jìn)行參數(shù)傳遞，咱們?cè)趺磳?xiě)一個(gè)帶參數(shù)的裝飾器呢？
前面咱們的裝飾器只是實(shí)現(xiàn)了一個(gè)計(jì)數(shù)，那么我想在使用該裝飾器的時(shí)候，傳入一些備注的msg信息，怎么辦呢？咱們一起看一下下面的代碼
import time
def count_time_args(msg=None):
def count_time(func):
def wrapper(*args, **kwargs):
t1 = time.time()
func(*args, **kwargs)
print(f"[{msg}]執(zhí)行時(shí)間為：", time.time() - t1)
return wrapper
return count_time
@count_time_args(msg="baiyu")
def fun_one():
time.sleep(1)
@count_time_args(msg="zhh")
def fun_two():
time.sleep(1)
@count_time_args(msg="mylove")
def fun_three():
time.sleep(1)
if __name__ == '__main__':
fun_one()
fun_two()
fun_three()
咱們基于原來(lái)的count_time函數(shù)外部再包一層用于接收參數(shù)的count_time_args，接收回來(lái)的參數(shù)就可以直接在內(nèi)部的函數(shù)里面調(diào)用了。上述代碼執(zhí)行效果如下：
七、類裝飾器
上面咱們一起學(xué)習(xí)了怎么寫(xiě)裝飾器函數(shù)，在python中，其實(shí)也可以同類來(lái)實(shí)現(xiàn)裝飾器的功能，稱之為類裝飾器。類裝飾器的實(shí)現(xiàn)是調(diào)用了類里面的__call__函數(shù)。類裝飾器的寫(xiě)法比我們裝飾器函數(shù)的寫(xiě)法更加簡(jiǎn)單。
當(dāng)我們將類作為一個(gè)裝飾器，工作流程：
- 通過(guò)__init__（）方法初始化類
- 通過(guò)__call__（）方法調(diào)用真正的裝飾方法
import time
class BaiyuDecorator:
def __init__(self, func):
self.func = func
print("執(zhí)行類的__init__方法")
def __call__(self, *args, **kwargs):
print('進(jìn)入__call__函數(shù)')
t1 = time.time()
self.func(*args, **kwargs)
print("執(zhí)行時(shí)間為：", time.time() - t1)
@BaiyuDecorator
def baiyu():
print("我是攻城獅白玉")
time.sleep(2)
def python_blog_list():
time.sleep(5)
print('''【Python】爬蟲(chóng)實(shí)戰(zhàn)，零基礎(chǔ)初試爬蟲(chóng)下載圖片（附源碼和分析過(guò)程）
https://blog.csdn.net/zhh763984017/article/details/119063252 ''')
print('''【Python】除了多線程和多進(jìn)程，你還要會(huì)協(xié)程
https://blog.csdn.net/zhh763984017/article/details/118958668 ''')
print('''【Python】爬蟲(chóng)提速小技巧，多線程與多進(jìn)程（附源碼示例）
https://blog.csdn.net/zhh763984017/article/details/118773313 ''')
print('''【Python】爬蟲(chóng)解析利器Xpath，由淺入深快速掌握（附源碼例子）
https://blog.csdn.net/zhh763984017/article/details/118634945 ''')
@BaiyuDecorator
def blog(name):
print('進(jìn)入blog函數(shù)')
name()
print('我的博客是 https://blog.csdn.net/zhh763984017')
if __name__ == '__main__':
baiyu()
print('--------------')
blog(python_blog_list)
八、帶參數(shù)的類裝飾器
當(dāng)裝飾器有參數(shù)的時(shí)候，__init__() 函數(shù)就不能傳入func（func代表要裝飾的函數(shù)）了，而func是在__call__函數(shù)調(diào)用的時(shí)候傳入的。
class BaiyuDecorator:
def __init__(self, arg1, arg2): # init()方法里面的參數(shù)都是裝飾器的參數(shù)
print('執(zhí)行類Decorator的__init__()方法')
self.arg1 = arg1
self.arg2 = arg2
def __call__(self, func): # 因?yàn)檠b飾器帶了參數(shù)，所以接收傳入函數(shù)變量的位置是這里
print('執(zhí)行類Decorator的__call__()方法')
def baiyu_warp(*args): # 這里裝飾器的函數(shù)名字可以隨便命名，只要跟return的函數(shù)名相同即可
print('執(zhí)行wrap()')
print('裝飾器參數(shù)：', self.arg1, self.arg2)
print('執(zhí)行' + func.__name__ + '()')
func(*args)
print(func.__name__ + '()執(zhí)行完畢')
return baiyu_warp
@BaiyuDecorator('Hello', 'Baiyu')
def example(a1, a2, a3):
print('傳入example()的參數(shù)：', a1, a2, a3)
if __name__ == '__main__':
print('準(zhǔn)備調(diào)用example()')
example('Baiyu', 'Happy', 'Coder')
print('測(cè)試代碼執(zhí)行完畢')
建議各位同學(xué)好好比對(duì)一下這里的代碼和不帶參數(shù)的裝飾器代碼的區(qū)別，加深理解。
九、裝飾器的順序
一個(gè)函數(shù)可以被多個(gè)裝飾器進(jìn)行裝飾，那么裝飾器的執(zhí)行順序是怎么樣的呢？咱們執(zhí)行一下下面的代碼就清楚了
def BaiyuDecorator_1(func):
def wrapper(*args, **kwargs):
func(*args, **kwargs)
print('我是裝飾器1')
return wrapper
def BaiyuDecorator_2(func):
def wrapper(*args, **kwargs):
func(*args, **kwargs)
print('我是裝飾器2')
return wrapper
def BaiyuDecorator_3(func):
def wrapper(*args, **kwargs):
func(*args, **kwargs)
print('我是裝飾器3')
return wrapper
@BaiyuDecorator_1
@BaiyuDecorator_2
@BaiyuDecorator_3
def baiyu():
print("我是攻城獅白玉")
if __name__ == '__main__':
baiyu()
由輸出結(jié)果可知，在裝飾器修飾完的函數(shù)，在執(zhí)行的時(shí)候先執(zhí)行原函數(shù)的功能，然后再由里到外依次執(zhí)行裝飾器的內(nèi)容。
我們帶三個(gè)裝飾器的函數(shù)的代碼如下：
@BaiyuDecorator_1
@BaiyuDecorator_2
@BaiyuDecorator_3
def baiyu():
print("我是攻城獅白玉")
上述的代碼可以看作如下代碼，就能理解為何是由里到外執(zhí)行了
baiyu = BaiyuDecorator_1 (BaiyuDecorator_2 (BaiyuDecorator_3(baiyu)))
以上就是python裝飾器原理源碼示例分析的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于python裝飾器原理的資料請(qǐng)關(guān)注本站其它相關(guān)文章！
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