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無懼面試,帶你搞懂python 裝飾器

寫在之前

「裝飾器」作為 Python 高階語言特性中的重要部分,是修改函式的一種超級便捷的方式,適當使用能夠有效提高程式碼的可讀性和可維護性,非常的便利靈活。

「裝飾器」本質上就是一個函式,這個函式的特點是可以接受其它的函式當作它的引數,並將其替換成一個新的函式(即返回給另一個函式)。

可能現在這麼看的話有點懵,為了深入理解「裝飾器」的原理,我們首先先要搞明白「什麼是函式物件」,「什麼是巢狀函式」,「什麼是閉包」。關於這三個問題我在很久以前的文章中已經寫過了,你只需要點選下面的連結去看就好了,這也是面試中常問的知識哦:

https://www.jb51.net/article/158738.htm

裝飾器

搞明白上面的三個問題,其實簡單點來說就是告訴你:函式可以賦值給變數,函式可巢狀,函式物件可以作為另一個函式的引數。

首先我們來看一個例子,在這個例子中我們用到了前面列出來的所有知識:

def first(fun):
  def second():
    print('start')
    fun()
    print('end')
    print fun.__name__
  return second

def man():
  print('i am a man()')

f = first(man)
f()

上述程式碼的執行結果如下所示:

start
i am a man()

end
man

上面的程式中,這個就是 first 函式接收了 man 函式作為引數,並將 man 函式以一個新的函式進行替換。看到這你有沒有發現,這個和我在文章剛開始時所說的「裝飾器」的描述是一樣的。既然這樣的話,那我們就把上述的程式碼改造成符合 Python 裝飾器的定義和用法的樣子,具體如下所示:

def first(func):
  def second():
    print('start')
    func()
    print('end')
    print (func.__name__)
  return second

@first
def man():
  print('i am a man()')

man()

上面這段程式碼和之前的程式碼的作用一模一樣。區別在於之前的程式碼直接“明目張膽”的使用 first 函式去封裝 man 函式,而上面這個是用了「語法糖」來封裝 man 函式。至於什麼是語法糖,不用細去追究,你就知道是類似「@first」這種形式的東西就好了。

在上述程式碼中「@frist」在 man 函式的上面,表示對 man 函式使用 first 裝飾器。「@」 是裝飾器的語法,「first」是裝飾器的名稱。

下面我們再來看一個複雜點的例子,用這個例子我們來更好的理解一下「裝飾器」的使用以及它作為 Python 語言高階特性被人津津樂道的部分:

def check_admin(username):
  if username != 'admin':
    raise Exception('This user do not have permission')

class Stack:
  def __init__(self):
    self.item = []

  def push(self,username,item):
    check_admin(username=username)
    self.item.append(item)

  def pop(self,username):
    check_admin(username=username)
    if not self.item:
      raise Exception('NO elem in stack')
    return self.item.pop()

上述實現了一個特殊的棧,特殊在多了檢查當前使用者是否為 admin 這步判斷,如果當前使用者不是 admin,則丟擲異常。上面的程式碼中將檢查當前使用者的身份寫成了一個獨立的函式 check_admin,在 push 和 pop 中只需要呼叫這個函式即可。這種方式增強了程式碼的可讀性,減少了程式碼冗餘,希望大家在程式設計的時候可以具有這種意識。

下面我們來看看上述程式碼用裝飾器來寫成的效果:

def check_admin(func):
  def wrapper(*args,**kwargs):
    if kwargs.get('username') != 'admin':
      raise Exception('This user do not have permission')
    return func(*args,**kwargs)
  return wrapper

class Stack:
  def __init__(self):
    self.item = []

  @check_admin
  def push(self,item):
    self.item.append(item)

  @check_admin
  def pop(self,username):
    if not self.item:
      raise Exception('NO elem in stack')
    return self.item.pop()

對比一下使用「裝飾器」和不使用裝飾器的兩種寫法,乍一看,好像使用「裝飾器」以後程式碼的行數更多了,但是你有沒有發現程式碼看起來好像更容易理解了一些。在沒有裝飾器的時候,我們先看到的是 check_admin 這個函式,我們得先去想這個函式是幹嘛的,然後看到的才是對棧的操作;而使用裝飾器的時候,我們上來看到的就是對棧的操作語句,至於 check_admin 完全不會干擾到我們對當前函式的理解,所以使用了裝飾器可讀性更好了一些。

就和我在之前的文章中所講的「生成器」那樣,雖然 Python 的高階語言特性好用,但也不能亂用。裝飾器的語法複雜,通過我們在上面縮寫的裝飾器就可以看出,它寫完以後是很難除錯的,並且使用「裝飾器」的程式的速度會比不使用裝飾器的程式更慢,所以還是要具體場景具體看待。

以上就是無懼面試,帶你搞懂python 裝飾器的詳細內容,更多關於python 裝飾器的資料請關注我們其它相關文章!