装饰器
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。
>>> def now():
… print('2015-3-25')
…
>>> f = now
>>> f()
2015-3-25
函数对象有一个 name 属性,可以拿到函数的名字:
>>> now.name
'now'
>>> f.name
'now'
现在,假设我们要增强 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,我们要定义一个能打印日志的decorator,可以定义如下:
def log(func):
def wrapper(args, **kw):
print('call %s():' % func.name)
return func(args, **kw)
return wrapper
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。我们要借助Python的@语法,把decorator置于函数的定义处:
@log
def now():
print('2015-3-25')
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:
>>> now()
call now():
2015-3-25
把 @log 放到 now() 函数的定义处,相当于执行了语句:
now = log(now)
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:
def log(text):
def decorator(func):
def wrapper(args, **kw):
print('%s %s():' % (text, func.name))
return func(args, **kw)
return wrapper
return decorator
这个3层嵌套的decorator用法如下:
@log('execute')
def now():
print('2015-3-25')
执行结果如下:
>>> now()
execute now():
2015-3-25
和两层嵌套的decorator相比,3层嵌套的效果是这样的:
>>> now = log('execute')(now)
我们来剖析上面的语句,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。因为我们讲了函数也是对象,它有 name 等属性,但你去看经过decorator装饰之后的函数,它们的 name 已经从原来的 'now' 变成了 'wrapper' :
>>> now.name
'wrapper'
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:
import functools
def log(func):
@functools.wraps(func)
def wrapper(args, **kw):
print('call %s():' % func.name)
return func(args, **kw)
return wrapper
或者针对带参数的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 是导入 functools 模块。模块的概念稍候讲解。现在,只需记住在定义 wrapper() 的前面加上 @functools.wraps(func) 即可。