>> def now(): ... print '2013-12-25' ... >>> f = now >>> f() 2013-12-25 函數(shù)對(duì)象有一個(gè)__name__屬性,可以拿到函數(shù)的名字: >>> now._" />
>>> def now(): ... print '2013-12-25' ... >>> f = now >>> f() 2013-12-25
函數(shù)對(duì)象有一個(gè)__name__屬性,可以拿到函數(shù)的名字:
>>> now.__name__ 'now' >>> f.__name__ 'now'
現(xiàn)在,假設(shè)我們要增強(qiáng)now()函數(shù)的功能,比如,在函數(shù)調(diào)用前后自動(dòng)打印日志,但又不希望修改now()函數(shù)的定義,這種在代碼運(yùn)行期間動(dòng)態(tài)增加功能的方式,稱之為“裝飾器”(Decorator)。
本質(zhì)上,decorator就是一個(gè)返回函數(shù)的高階函數(shù)。所以,我們要定義一個(gè)能打印日志的decorator,可以定義如下:
def log(func): def wrapper(*args, **kw): print 'call %s():' % func.__name__ return func(*args, **kw) return wrapper
觀察上面的log,因?yàn)樗且粋€(gè)decorator,所以接受一個(gè)函數(shù)作為參數(shù),并返回一個(gè)函數(shù)。我們要借助Python的@語法,把decorator置于函數(shù)的定義處:
@log def now(): print '2013-12-25'
調(diào)用now()函數(shù),不僅會(huì)運(yùn)行now()函數(shù)本身,還會(huì)在運(yùn)行now()函數(shù)前打印一行日志:
>>> now() call now(): 2013-12-25
把@log放到now()函數(shù)的定義處,相當(dāng)于執(zhí)行了語句:
now = log(now)
由于log()是一個(gè)decorator,返回一個(gè)函數(shù),所以,原來的now()函數(shù)仍然存在,只是現(xiàn)在同名的now變量指向了新的函數(shù),于是調(diào)用now()將執(zhí)行新函數(shù),即在log()函數(shù)中返回的wrapper()函數(shù)。
wrapper()函數(shù)的參數(shù)定義是(*args, **kw),因此,wrapper()函數(shù)可以接受任意參數(shù)的調(diào)用。在wrapper()函數(shù)內(nèi),首先打印日志,再緊接著調(diào)用原始函數(shù)。
如果decorator本身需要傳入?yún)?shù),那就需要編寫一個(gè)返回decorator的高階函數(shù),寫出來會(huì)更復(fù)雜。比如,要自定義log的文本:
def log(text): def decorator(func): def wrapper(*args, **kw): print '%s %s():' % (text, func.__name__) return func(*args, **kw) return wrapper return decorator
這個(gè)3層嵌套的decorator用法如下:
@log('execute') def now(): print '2013-12-25'
執(zhí)行結(jié)果如下:
>>> now() execute now(): 2013-12-25
和兩層嵌套的decorator相比,3層嵌套的效果是這樣的:
>>> now = log('execute')(now)
我們來剖析上面的語句,首先執(zhí)行l(wèi)og('execute'),返回的是decorator函數(shù),再調(diào)用返回的函數(shù),參數(shù)是now函數(shù),返回值最終是wrapper函數(shù)。
以上兩種decorator的定義都沒有問題,但還差最后一步。因?yàn)槲覀冎v了函數(shù)也是對(duì)象,它有__name__等屬性,但你去看經(jīng)過decorator裝飾之后的函數(shù),它們的__name__已經(jīng)從原來的'now'變成了'wrapper':
>>> now.__name__ 'wrapper'
因?yàn)榉祷氐哪莻€(gè)wrapper()函數(shù)名字就是'wrapper',所以,需要把原始函數(shù)的__name__等屬性復(fù)制到wrapper()函數(shù)中,否則,有些依賴函數(shù)簽名的代碼執(zhí)行就會(huì)出錯(cuò)。
不需要編寫wrapper.__name__ = func.__name__這樣的代碼,Python內(nèi)置的functools.wraps就是干這個(gè)事的,所以,一個(gè)完整的decorator的寫法如下:
import functools def log(func): @functools.wraps(func) def wrapper(*args, **kw): print 'call %s():' % func.__name__ return func(*args, **kw) return wrapper
或者針對(duì)帶參數(shù)的decorator:
import functools def log(text): def decorator(func): @functools.wraps(func) def wrapper(*args, **kw): print '%s %s():' % (text, func.__name__) return func(*args, **kw) return wrapper return decorator
import functools是導(dǎo)入functools模塊。模塊的概念稍候講解。現(xiàn)在,只需記住在定義wrapper()的前面加上@functools.wraps(func)即可。
小結(jié)
在面向?qū)ο螅∣OP)的設(shè)計(jì)模式中,decorator被稱為裝飾模式。OOP的裝飾模式需要通過繼承和組合來實(shí)現(xiàn),而Python除了能支持OOP的decorator外,直接從語法層次支持decorator。Python的decorator可以用函數(shù)實(shí)現(xiàn),也可以用類實(shí)現(xiàn)。
decorator可以增強(qiáng)函數(shù)的功能,定義起來雖然有點(diǎn)復(fù)雜,但使用起來非常靈活和方便。
請(qǐng)編寫一個(gè)decorator,能在函數(shù)調(diào)用的前后打印出'begin call'和'end call'的日志。
再思考一下能否寫出一個(gè)@log的decorator,使它既支持:
@log def f(): pass
又支持:
@log('execute') def f(): pass
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