Python 装饰器入门

目录

• Python 函数
• 头等对象
• 内部功能
• 作为返回值的函数
• Python 中的简单装饰器
• 结论

Python 函数
为了理解装饰器，您必须首先了解函数如何工作的一些细节。函数有很多方面，但在装饰器的上下文中，函数根据给定的参数返回一个值。下面是一个基本示例：
`>>> def add_one(number):
... return number + 1
...

add_one(2)
3`
一般来说，Python 中的函数也可能有副作用，而不仅仅是将输入转换为输出。print（） 函数就是一个例子：它返回 None，同时具有将某些内容输出到控制台的副作用。但是，要理解装饰器，只需将函数视为将给定参数转换为值的工具就足够了。

头等对象
在函数式编程中，您几乎完全使用没有副作用的纯函数。虽然不是一种纯粹的函数式语言，但 Python 支持许多函数式编程概念，包括将函数视为一类对象。

这意味着函数可以传递并用作参数，就像任何其他对象（如 str、int、float、list 等）一样。请考虑以下三个功能：
`def say_hello(name):
return f"Hello {name}"

def be_awesome(name):
return f"Yo {name}, together we're the awesomest!"

def greet_bob(greeter_func):
return greeter_func("Bob")`
这里，和是常规函数，它们需要以字符串形式给出名称。但是，该函数需要一个函数作为其参数。例如，您可以向它传递 或 函数。say_hello()be_awesome()greet_bob()say_hello()be_awesome()

若要测试函数，可以在交互模式下运行代码。你用标志来执行此操作。例如，如果您的代码位于名为 的文件中，则运行：-igreeters.pypython -i greeters.py
`>>> greet_bob(say_hello)
'Hello Bob'

greet_bob(be_awesome)
'Yo Bob, together we're the awesomest!'`
请注意，它指的是两个函数，但方式不同：和 。该函数的命名不带括号。这意味着仅传递对函数的引用。该函数未执行。另一方面，该函数是用括号编写的，因此将像往常一样调用它。greet_bob(say_hello)greet_bob()say_hellosay_hellogreet_bob()

这是一个重要的区别，对于函数如何作为一类对象工作至关重要。不带括号的函数名称是对函数的引用，而带尾部括号的函数名称调用函数并引用其返回值。

内部功能
可以在其他函数中定义函数。这种函数称为内部函数。下面是一个具有两个内部函数的函数示例：
`def parent():
print("Printing from parent()")

def first_child():
    print("Printing from first_child()")

def second_child():
    print("Printing from second_child()")

second_child()
first_child()`

调用函数时会发生什么情况？想一想。然后在交互模式下运行以尝试一下。输出如下：parent()inner_functions.py
>>> parent() Printing from parent() Printing from second_child() Printing from first_child()
请注意，定义内部函数的顺序无关紧要。与任何其他功能一样，打印仅在执行内部功能时发生。

此外，在调用父函数之前，不会定义内部函数。它们的作用域为 ，这意味着它们仅作为局部变量存在于函数内部。尝试调用 。您会收到一个错误：parent()parent()first_child()
每当你调用时，内部函数也被调用。但是，由于它们的本地范围，它们在函数之外不可用。parent()first_child()second_child()parent()

作为返回值的函数
Python 还允许您从函数返回函数。在以下示例中，重写以返回其中一个内部函数：parent()

`def parent(num):
def first_child():
return "Hi, I'm Elias"

def second_child():
    return "Call me Ester"

if num == 1:
    return first_child
else:
    return second_child`

请注意，您返回时没有括号。回想一下，这意味着您正在返回对函数的引用。相反，带括号是指计算函数的结果。您可以在以下示例中看到这一点：first_childfirst_childfirst_child()
`>>> first = parent(1)

second = parent(2)

first
<function parent..first_child at 0x7f599f1e2e18>

second
<function parent..second_child at 0x7f599dad5268>`
有点隐晦的输出意味着该变量引用了 中的局部函数，而指向 。firstfirst_child()parent()secondsecond_child()

现在，即使您无法直接访问它们指向的函数，也可以像使用常规函数一样使用它们：firstsecond
`>>> first()
'Hi, I'm Elias'

second()
'Call me Ester'`
您可以识别在 中定义的内部函数的返回值。parent()

最后，请注意，在前面的示例中，您在父函数中执行了内部函数，例如 .但是，在最后一个示例中，您没有在返回时向内部函数添加括号，例如 。这样，您就可以获得对将来可以调用的每个函数的引用。first_child()first_child

Python 中的简单装饰器
现在您已经了解了函数就像 Python 中的任何其他对象一样，您已经准备好继续前进，看看 Python 装饰器这个神奇的野兽。您将从一个示例开始：
`def decorator(func):
def wrapper():
print("Something is happening before the function is called.")
func()
print("Something is happening after the function is called.")
return wrapper

def say_whee():
print("Whee!")

say_whee = decorator(say_whee)`
在这里，您定义了两个正则函数、和 以及一个内部函数。然后，您重新定义以应用于原始 .decorator()say_whee()wrapper()say_whee()decorator()say_whee()

你能猜到当你打电话时会发生什么吗？在 REPL 中尝试一下。除了运行带有标志的文件外，您还可以手动导入函数：say_whee()-i
`>>> from hello_decorator import say_whee

say_whee()
Something is happening before the function is called.
Whee!
Something is happening after the function is called.`
要了解这里发生了什么，请回顾前面的示例。你正在应用你到目前为止所学到的一切。

所谓的装饰发生在以下一行：
say_whee = decorator(say_whee)
实际上，该名称现在指向内部函数。请记住，当您调用以下命令时，您将作为函数返回：say_wheewrapper()wrapperdecorator(say_whee)
>>> say_whee <function decorator.<locals>.wrapper at 0x7f3c5dfd42f0>
但是，它对原始函数的引用为 ，并且它在两次调用之间调用该函数。wrapper()say_whee()funcprint()

简单地说，装饰器包装一个函数，修改其行为。

在继续之前，请看第二个示例。由于是常规的 Python 函数，因此装饰器修改函数的方式可能会动态更改。为了不打扰你的邻居，下面的例子只会在白天运行修饰好的代码：wrapper()
`from datetime import datetime

def not_during_the_night(func):
def wrapper():
if 7 <= datetime.now().hour < 22:
func()
else:
pass # Hush, the neighbors are asleep
return wrapper

def say_whee():
print("Whee!")

say_whee = not_during_the_night(say_whee)如果您尝试在睡前打电话，则不会发生任何事情：say_whee()>>> from quiet_night import say_whee

say_whee()`
此处不打印任何输出。那是因为测试失败了，所以包装器没有调用 ，原来的 .say_whee()iffunc()say_whee()
结论
这是一段相当长的旅程！在本教程中，您首先仔细研究了函数，特别是如何在其他函数中定义它们并像传递任何其他 Python 对象一样传递它们。然后，您了解了装饰器以及如何编写它们
更多详情内容请参阅：Python 装饰器入门