Python装饰器进阶

装饰器进阶

现在，我们已经明白了装饰器的原理。接下来，我们还有很多事情需要搞清楚。比如：装饰带参数的函数、多个装饰器同时装饰一个函数、带参数的装饰器和类装饰器。

装饰带参数函数

def foo(func):  # 接收的参数是一个函数名
    def bar(x, y):  # 这里需要定义和被装饰函数相同的参数
        print("这里是新功能...")  # 新功能
        func(x, y)  # 被装饰函数名和参数都有了，就能执行被装饰函数了
    return bar

# 定义一个需要两个参数的函数
@foo
def f1(x, y):
    print("{}+{}={}".format(x, y, x+y))

# 调用被装饰函数
f1(100, 200)

输出：

这里是新功能...
100+200=300

多个装饰器

def foo1(func):
    print("d1")

    def inner1():
        print("inner1")
        return "<i>{}</i>".format(func())

    return inner1

def foo2(func):
    print("d2")

    def inner2():
        print("inner2")
        return "<b>{}</b>".format(func())

    return inner2

@foo1
@foo2
def f1():
    return "Hello Andy"

# f1 = foo2(f1)  ==> print("d2") ==> f1 = inner2
# f1 = foo1(f1)  ==> print("d1") ==> f1 = foo1(inner2) ==> inner1

ret = f1()  # 调用f1() ==> inner1()  ==> <i>inner2()</i>  ==> <i><b>inner1()</b></i> ==> <i><b>Hello Andy</b></i>
print(ret)

带参数装饰器

被装饰的函数可以带参数，装饰器同样也可以带参数。

回头看我们上面写得那些装饰器，它们默认把被装饰的函数当成唯一的参数。但是呢，有时候我们需要为我们的装饰器传递参数，这种情况下应该怎么办呢？

接下来，我们就一步步实现带参数的装饰器：

首先我们来回顾下上面的代码：

def f1(func):  # f1是我们定义的装饰器函数，func是被装饰的函数
    def f2(*arg, **kwargs):  # *args和**kwargs是被装饰函数的参数
        func(*arg, **kwargs)
    return f2

从上面的代码，我们发现了什么？

我的装饰器如果有参数的话，没地方写了…怎么办呢？

还是要使用闭包函数！

我们需要知道，函数除了可以嵌套两层，还能嵌套更多层：

# 三层嵌套的函数1
def f1():
    def f2():
        name = "Andy"
        def f3():
            print(name)
        return f3
    return f2

嵌套三层之后的函数调用：

f = f1()  # f --> f2
ff = f()  # ff --> f3
ff()  # ff()  --> f3()  --> print(name)  --> Andy

注意：在内部函数f3中能够访问到它外层函数f2中定义的变量，当然也可以访问到它最外层函数f1中定义的变量。

# 三层嵌套的函数2
def f1():
    name = "Andy"
    def f2():
        def f3():
            print(name)
        return f3
    return f2

调用：

f = f1()  # f --> f2
ff = f()  # ff --> f3
ff()  # ff()  --> f3()  --> print(name)  --> Andy

好了，现在我们就可以实现我们的带参数的装饰器函数了：

# 带参数的装饰器需要定义一个三层的嵌套函数
def d(name):  # d是新添加的最外层函数，为我们原来的装饰器传递参数，name就是我们要传递的函数
    def f1(func):  # f1是我们原来的装饰器函数，func是被装饰的函数
        def f2(*arg, **kwargs):  # f2是内部函数，*args和**kwargs是被装饰函数的参数
            print(name)  # 使用装饰器函数的参数
            func(*arg, **kwargs)  # 调用被装饰的函数
        return f2
    return f1

上面就是一个带参装饰器的代码示例，现在我们来写一个完整的应用：

def d(a=None):  # 定义一个外层函数，给装饰器传参数--role
    def foo(func):  # foo是我们原来的装饰器函数，func是被装饰的函数
        def bar(*args, **kwargs):  # args和kwargs是被装饰器函数的参数
            # 根据装饰器的参数做一些逻辑判断
            if a:
                print("欢迎来到{}页面。".format(a))
            else:
                print("欢迎来到首页。")
            # 调用被装饰的函数，接收参数args和kwargs
            func(*args, **kwargs)
        return bar
    return foo

@d()  # 不给装饰器传参数，使用默认的'None'参数
def index(name):
    print("Hello {}.".format(name))

@d("电影")  # 给装饰器传一个'电影'参数
def movie(name):
    print("Hello {}.".format(name))

if __name__ == '__main__':
    index("Andy")
    movie("Andy")

输出：

欢迎来到首页。
Hello Andy.
欢迎来到电影页面。
Hello Andy.

类装饰器和装饰类

类装饰器

除了用函数去装饰函数外，我们还可以使用类去装饰函数。

class D(object):
    def __init__(self, a=None):
        self.a = a
        self.mode = "装饰"

    def __call__(self, *args, **kwargs):
        if self.mode == "装饰":
            self.func = args[0]  # 默认第一个参数是被装饰的函数
            self.mode = "调用"
            return self
        # 当self.mode == "调用"时，执行下面的代码（也就是调用使用类装饰的函数时执行）
        if self.a:
            print("欢迎来到{}页面。".format(self.a))
        else:
            print("欢迎来到首页。")
        self.func(*args, **kwargs)

@D()
def index(name):
    print("Hello {}.".format(name))

@D("电影")
def movie(name):
    print("Hello {}.".format(name))

if __name__ == '__main__':
    index("Andy")
    movie("Andy")

装饰类

我们上面所有的例子都是装饰一个函数，返回一个可执行函数。Python中的装饰器除了能装饰函数外，还能装饰类。

可以使用装饰器，来批量修改被装饰类的某些方法：

# 定义一个类装饰器
class D(object):
    def __call__(self, cls):
        class Inner(cls):
            # 重写被装饰类的f方法
            def f(self):
                print("Hello Andy.")
        return Inner

@D()
class C(object):  # 被装饰的类
    # 有一个实例方法
    def f(self):
        print("Hello world.")

if __name__ == '__main__':
    c = C()
    c.f()

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