由于函数也是一个对象,而且函数对象可以被赋值给变量,所以,通过变量也能调用该函数。
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函数对象有一个__name__
属性,可以拿到函数的名字:
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现在,假设要增强now()
函数的功能,比如,在函数调用前后自动打印日志,但又不希望修改now()
函数的定义,
这种在代码运行期间动态增加功能的方式,称之为“装饰器”(Decorator)
。
本质上,decorator
就是一个返回函数的高阶函数。所以,要定义一个能打印日志的decorator
,可以定义如下:
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观察上面的log
,因为它是一个decorator
,所以接受一个函数作为参数,并返回一个函数。要借助Python的@
语
法,把decorator
置于函数的定义处:
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调用now()
函数,不仅会运行now()
函数本身,还会在运行now()
函数前打印一行日志:
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把@log
放到now()
函数的定义处,相当于执行了语句:
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由于log()
是一个decorator
,返回一个函数,所以,原来的now()
函数仍然存在,只是现在同名的now
变量指向了新的函数,于是调用now()
将执行新函数,即在log()
函数中返回的wrapper()
函数。wrapper()
函数的参数定义是(*args, **kw)
,因此,wrapper()
函数可以接受任意参数的调用。在wrapper()
函数内,首先打印日志,再紧接着调用原始函数。如果decorator本身需要传入参数,那就需要编写一个返回decorator的高阶函数,写出来会更复杂。比如,要自定义log的文本:
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这个3层嵌套的decorator用法如下:
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执行结果如下:
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和两层嵌套的decorator相比,3层嵌套的效果是这样的:
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来剖析上面的语句,首先执行log('execute')
,返回的是decorator
函数,再调用返回的函数,参数是now
函数,返回值最终是wrapper
函数。
以上两种decorator
的定义都没有问题,但还差最后一步。因为函数也是对象,它有__name__
等属性,但去看经过decorator
装饰之后的函数,它们的__name__
已经从原来的'now'
变成了'wrapper'
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因为返回的那个wrapper()
函数名字就是'wrapper'
,所以,需要把原始函数的__name__
等属性复制到wrapper()
函数中,否则,有些依赖函数签名的代码执行就会出错。
不需要编写wrapper.__name__ = func.__name__
这样的代码,Python内置的functools.wraps
就是干这个事的,所以,一个完整的decorator的写法如下:
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或者针对带参数的decorator:
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import functools
是导入functools
模块。只需记住在定义wrapper()
的前面加上@functools.wraps(func)
即可。
在面向对象(OOP)的设计模式中,decorator被称为装饰模式。OOP的装饰模式需要通过继承和组合来实现,而Python
除了能支持OOP的decorator外,直接从语法层次支持decorator。Python的decorator可以用函数实现,也可以用类实现。
decorator
可以增强函数的功能,定义起来虽然有点复杂,但使用起来非常灵活和方便。