歡迎關注公眾號：python資料科學家
【要點搶先看】
1.神奇的裝飾器到底是什麼
2.裝飾器的用法和語法糖
3.裝飾器如何新增引數
裝飾器是python裡的一個非常有意思的部分，他用於封裝函式程式碼，顯式的將封裝器應用到被封裝的函式上，從而使得他們選擇加入到裝飾器指定的功能中。對於在函式執行前處理常見前置條件（例如確認授權），或在函式執行後確保清理（輸出清除或異常處理），裝飾器都非常有用。
【妹子說】聽不明白，太繞了！
簡單來說，裝飾器就是實現了一個通用的功能，然後將這個通用的功能應用到不同的、需要使用這個功能的函式上，從而避免每次都在不同函式上反覆寫相同的功能程式碼。
裝飾器的本質是一個函式，他接受被裝飾的函式作為位置引數，裝飾器通過使用該引數來執行某些操作，然後返回一個函式引用，這個函式可以是原始函式，或者是另外一個函式。
我們舉例子說明，裝飾器是這樣的函式，他們接受被裝飾的可呼叫函式作為唯一的引數，並且返回一個可呼叫函式，
registry = []
def register(decorated):
registry.append(decorated)
return decorated
def foo():
return 3
foo = register(foo)
print(registry[0])
<function foo at 0x00000000025D51E0>
複製程式碼register方法是一個簡單的裝飾器，它把被裝飾的函式新增到一個列表中，然後這裡是將未改變的被裝飾函式返回，可以看出，裝飾器一般是傳入被裝飾函式的引用，然後經過一些指定的處理，最後返回值也是一個函式引用。
還有一種更簡單的語法形式：
裝飾器的語法糖：我們這裡看到的對foo進行裝飾的方法是運用
foo = register(foo)語句，還有一種簡單的用法是在宣告函式的位置應用裝飾器，從而使得程式碼更容易閱讀，並且讓人立刻意識到使用了裝飾器
registry = []
def register(decorated):
registry.append(decorated)
return decorated
@register
def foo(x=3):
return x
@register
def bar(x=5):
return 5
for func in registry:
print(func())
3
5
複製程式碼再看一個更復雜、更一般化的裝飾器函式。裝飾器的本質是在執行原有函式（被裝飾的函式）的同時，再加上一些額外的功能。
def requires_ints(decorated):
def inner(*args, **kwargs):
kwarg_values = [i for i in kwargs.values()]
for arg in list(args) + kwarg_values:
if not isinstance(arg, int):
raise TypeError('{} only accepts integers as arguments'.format(decorated.__name__))
return decorated(*args, **kwargs)
return inner
複製程式碼在這個裝飾器函式requires_ints我們可以看到，他定義了一個內嵌函式inner，這個內嵌函式的引數首先收集被裝飾函式的所有引數，然後對其進行判斷，判斷其是否為整數型別（這就是裝飾器新增的額外功能），然後再呼叫被裝飾的函式本身，最後將這個內嵌函式返回。因此當我們再用原函式名進行呼叫的時候，原來的被裝飾函式的引用就能指向這個新的內嵌函式，就能在實現原函式功能的基礎上，加上附加的功能了。
同時，我們再提煉一下這裡面的幾個重難點：
第一，requires_ints中，decorated這個變數是內嵌作用域的變數，在他呼叫退出後，返回的inner函式是可以記住這個變數的。
第二，python不支援函式的引數列表的多型，即一個函式名只能對應唯一的引數列表形式。
第三，在內嵌函式內部呼叫被裝飾函式的時候，使用瞭解包引數，關於這*args, **kwargs，的引數形式，前面章節中細講過。
【妹子說】那我們也用這個裝飾器來裝飾一個函式。
@requires_ints
def foo(x,y):
print(x+y)
foo(3,5)
8
複製程式碼這裡將名稱foo賦給inner函式，而不是賦給原來被定義的函式，如果執行foo（3,5），將利用傳入的這兩個引數執行inner函式，inner函式執行型別檢查，然後執行被裝飾方法，如果傳入的不是整形數，例如下面這個例子，那麼裝飾器的附加功能就會進行型別檢查：
@requires_ints
def foo(x,y):
print(x+y)
foo('a',5)
Traceback (most recent call last):
File "E:/12homework/12homework.py", line 15, in <module>
foo('a',5)
File "E:/12homework/12homework.py", line 7, in inner
raise TypeError('{} only accepts integers as arguments'.format(decorated.__name__))
TypeError: foo only accepts integers as arguments
複製程式碼其次內嵌的函式和被裝飾的函式的引數形式必須完全一樣，這裡用的*args, **kwargs概況函式引數的一般形式，因此也是完全對應的。
最後說說裝飾器引數
最後來介紹這個複雜一些的話題，裝飾器引數。之前我們列舉的常規例子裡，裝飾器只有一個引數，就是被裝飾的方法。但是，有時讓裝飾器自身帶有一些需要的資訊，從而使裝飾器可以用恰當的方式裝飾方法十分有用。
這些引數並不是和被裝飾的函式並列作為引數簽名，而是在原有裝飾器的基礎上額外再增加一層封裝，那麼，實質是這個接受其他引數的裝飾器並不是一個實際的裝飾器，而是一個返回裝飾器的函式。
最終返回的內嵌函式inner是最終使用indent和sort_keys引數的函式，這沒有問題
import json
def json_output(indent=None, sort_keys=False):
def actual_decorator(decorated):
def inner(*args, **kwargs):
result = decorated(*args, **kwargs)
return json.dumps(result, indent=indent, sort_keys=sort_keys)
return inner
return actual_decorator
@json_output(indent=8)
def do_nothing():
return {'status':'done','func':'yes'}
print(do_nothing())
{
"status": "done",
"func": "yes"
}
複製程式碼我們在這裡詳細解釋說明的是操作順序，看上去我們使用的是@json_output(indent=8)，作這和之前的裝飾器語法糖看上去有些不同，實際上這個不是最終的裝飾器函式，通過呼叫json_output(indent=8)，返回函式指標actual_decorator，這個函式才是真正放在@後的裝飾器函式，原始的被裝飾函式最終獲得了內涵更豐富的inner函式物件，完成了裝飾過程，值得一提的是，所謂的裝飾器引數最終傳給了最內層的inner函式。
記住，在定義裝飾器函式後，真正的裝飾器函式只有一個引數，那就是被裝飾的函式指標，而有其他引數的函式實質上只是裝飾器的外圍函式，他可以依據引數對裝飾器進行進一步的定製。一句話：一個函式不可能接受被裝飾的方法，又接受其他引數
在語法糖中@func這種不帶括號的，就是直接使用裝飾器函式進行裝飾，如果是@func()帶括號的，實質上是先呼叫func()函式返回真正的裝飾器，然後再用@進行呼叫。
【妹子說】這個裝飾器的功能可真的是在python裡才見到，真得好好學學呀！
公眾號二維碼：python資料科學家：