Python Decorators详解——装饰器的用法与作用
Python Decorators——装饰器，是Python语言中非常重要和常用的一个概念，可以为Python函数和类添加额外的功能，如日志记录、性能测试、输入检查、授权等等，从而提高代码的可重用性、可读性和可维护性。在本文中，我将详细介绍Python Decorators的用法和作用。
一、Python函数的装饰器
1.1 简介与定义
Python函数的装饰器是一种特殊的Python函数，它可以接受一个函数对象作为参数，并返回一个新的函数对象。Python函数的装饰器的作用是在不改变原函数代码的基础上，为原函数添加新的特性或功能。
1.2 基本使用
Python函数的装饰器的基本使用如下：
def decorator_func(func):
def wrapper(*args, **kwargs):
# 装饰器的代码
result = func(*args, **kwargs)
return result
return wrapper
@decorator_func
def origin_func(*args, **kwargs):
# 原函数的代码
pass
1.3 调用顺序
Python函数的装饰器的调用顺序是从上到下的，即装饰器函数的定义顺序与装饰器函数的调用顺序相同。如下例所示：
def dec1(func):
print("decorator 1")
return func
def dec2(func):
print("decorator 2")
return func
@dec1
@dec2
def my_func():
print("my_func")
输出结果是：
decorator 2
decorator 1
1.4 使用场景
Python函数的装饰器的使用场景非常广泛，例如：
- 日志记录
- 性能测试
- 输入检查
- 授权
- 缓存
- 重试等等
二、Python类的装饰器
2.1 简介与定义
Python类的装饰器是一种特殊的Python类，它可以接受一个类对象作为参数，并返回一个新的类对象。Python类的装饰器的作用是在不改变原类代码的基础上，为原类添加新的特性或功能。
2.2 基本使用
Python类的装饰器的基本使用如下：
def decorator_cls(cls):
# 装饰器的代码
return cls
@decorator_cls
class OriginCls:
# 原类的代码
pass
2.3 使用场景
Python类的装饰器的使用场景也非常广泛，例如：
- 可插拔组件
- 动态添加属性和方法
- 调用过程拦截
- 类型检查等等
三、Python装饰器的应用举例
3.1 日志记录装饰器
日志记录是Python应用程序中非常重要的一项功能。下面是一个简单的日志记录装饰器的实现：
import logging
def log(fn):
logging.basicConfig(filename='example.log', level=logging.DEBUG)
def wrapper(*args, **kwargs):
logging.debug('Calling %s with args %s and kwargs %s' % (fn.__name__, args, kwargs))
return fn(*args, **kwargs)
return wrapper
@log
def my_function(*args, **kwargs):
# 原函数的代码
pass
装饰器的作用是在执行my_function函数之前，记录函数的名称、参数和参数值，并将这些信息写入日志文件。
3.2 授权装饰器
在Python应用程序中，授权是一个非常重要和敏感的问题。下面是一个简单的授权装饰器的实现：
def requires_auth(fn):
def wrapper(*args, **kwargs):
if not auth.check(*args, **kwargs):
raise Exception("Unauthorized")
return fn(*args, **kwargs)
return wrapper
@requires_auth
def my_function(*args, **kwargs):
# 原函数的代码
pass
装饰器的作用是在执行my_function函数之前，检查用户是否已通过授权，并在未通过授权时，抛出一个异常。
四、Python装饰器总结
Python装饰器是Python语言中非常重要和常用的一个概念，它允许为Python函数和类添加额外的功能，提高代码的可重用性、可读性和可维护性。Python装饰器的基本使用方法是定义一个特殊的Python函数或类，接受一个函数或类对象作为参数，并返回一个新的函数或类对象。Python装饰器的应用场景非常广泛，如日志记录、性能测试、输入检查、授权、缓存等等，通过使用装饰器可以有效地实现这些功能。