python3-三个demo带你入门装饰器

装饰器入门

在不修改程序源代码和程序调用方式的情况下，扩展程序功能时不得不用到装饰器。

python中的装饰器可谓功能强大，强大到刚接触它就被它弄得措手不及。

但是，静下心来好好研究，那可是回味无穷。于是，整理了下面2个demo，归纳总结。

demo1：简单装饰器

#demo1
def w(func):
    def inner():
        print("begin...")
        func()
        print("end...")
    return inner

@w              #语法糖：@w
def test():
    print("我就是那个被装饰的函数")

test()

#output:
begin...
我就是那个被装饰的函数
end...

这就是一个简单的装饰器。所谓装饰指的是在test函数功能的基础上增加一些别的功能，本demo中用两次打印（即：begin...\end...）代替，且调用的方式不变还是原来的 test()。

初看demo1你应该是不明白到底发生了什么，那个@w是什么意思。

其实，@w 放在test函数的定义上面，这种简单的语法是python装饰器的一种简写。这样显的简单大气上档次。

但是，最原始、最本质的其实是高阶函数的使用，涉及到知识点有：

函数可以当参数传给另一个参数
函数可以当返回值被返回给一个变量，调用该变量就相当于调用被返回的函数

说了这么多，还是不如直接看代码来的快。

#demo1本质
def w(func):
    print("我要开始装饰啦...")
    def inner():
        print("begin...")
        func()
        print("end...")
    return inner

def test():
    print("我就是那个被装饰的函数")

test=w(test)    #本质所在
test()

你看，test=w(test) 这行语句是多么强大，玩的多么巧妙。

首先，我们应该知道这行语句执行的本质：

把test函数名当实参传给w函数，传给w函数中的形参func，
另外，w函数中嵌套定义了inner函数，func在inner中被调用，被装饰的test函数在inner中被调用，
但是 inner函数在w中没有被调用而是当返回值被返回到w函数外。接收的变量是test,此处的test仅仅是以一个变量名，虽然和需要被装饰的函数test长的一模一样，但本质是不一样的。
然后，程序的最后调用 test()，本质不是调用需要被装饰的那个test函数，而是调用了w函数的返回的函数 inner。
于是，直到现在被装饰的函数test，才在inner调用被执行中间调用。

这就是装饰的全部过程。总结：使用test=w(test)之后，调用test()，就相当于调用了inner()。

所以现在明白了demo1的output输出结果的顺序了吗？

因为首先调用的是w函数，然后遇到w函数返回inner函数，再开始调用inner函数。

现在回头看，@w放在test函数的定义前，其实很简单很方便地隐藏了私底下那些“见不得人”的操作。

不过这样的好处是显而易见的，官方取名为 语法糖，简单形象。

demo2：demo1补充

为了加深装饰器的本质执行流程，还有必要再唠叨两句，直接看代码。

#demo2:
def w(func):

    print("我要开始装饰啦....")    #w中第一条语句
    def inner():                #w中第二条语句
        print("begin...")
        func()
        print("end...")

    print("好了装饰完毕了吗？")    #w中第三条语句
    return inner

@w              #语法糖：@w
def test():
    print("我就是那个被装饰的函数")

test()

你猜，输出结果会是神马样子，是你想的那个样子吗？

我还是直接说吧，其实我在代码中加了注释的。

我们知道，装饰器的本质执行语句是：test=w(test)

首先，是执行w函数，那就从上往下，分别还行语句1、语句2、语句3。。。
所以，首先执行的是语句1，打印：我要开始装饰啦....
然后，语句2（其实这样说不准确），但是语句2是函数的定义，在w中并未被调用，所以此时并不会有输出，
再其次是语句3，打印：好了装饰完毕了吗？
于是w函数执行完毕了，遇到了return返回，返回的是inner函数名给test这个变量名
最后的最后，调用test加（），即执行inner函数，于是打印：begin... 等

所以打印结果如下：

#output:
我要开始装饰啦....
好了装饰完毕了吗？
begin...
我就是那个被装饰的函数
end...

demo3：两个装饰器

一个函数被两个装饰器装饰，是检验你是否理解装饰器的好东西。

#demo3:
def w1(func):
    print("我是w1")
    def inner():
        print("w1,begin...")
        func()
        print("w1,end...")
    return inner

def w2(func):
    print("我是w2")
    def inner():
        print("w2,begin...")
        func()
        print("w2,end...")
    return inner

@w2
@w1
def test():
    print("我是那个被装饰的函数")

test()

像上面的思路一样，我们来捋一遍。

demo3中两个语法糖叠加的效果等同于：test=w2(w1(test))

因为两个装饰器w1、w2里面都有参数func和inner函数，可能容易混乱。

所以，下面叙述中提到的func1指的是w1函数的func，inner2指的是w2的inner，其他类似。

#1 按照从左到右的执行顺序，test=w2(w1(test))，首先是把需要被装饰的test函数当实参传给w1函数中的形参func1；
#2 w1函数就会执行，执行相关语句知道遇到return语句返回inner1，此时外面还有一个装饰器，inner1就不是直接返回给一个变量名，而是返回给w2当参数，即func2接收实参inner1；
#3 w2函数就会执行，执行相关语句知道遇到return语句返回inner2,给变量test；
#4 调用加括号的test,就相当于调用inner2(),此时inner2中的func2是inner1,因为#2中func2接收的实参是inner1呀；
#5 当func2加括号调用时,就是调用inner1,此时inner1中的func1是需要被装饰的test，因为#1中func1接收的实参是test呀。

总结：
    调用test()执行步骤如下：
    step1:执行w1,func1形参接收实参test,开始执行语句，先输出“我是w1”，再返回inner1给w2
    step2:执行w2,func2形参接收实参inner1,开始执行语句，先输出“我是w2”，再返回inner2给test变量
    step2:执行test(),就是执行inner2(),于是输出“w2,begin”,调用func2(),此即调用inner1,
    step3:输出“w1.begin”，再调用func1,即调用需要被装饰的test函数，输出“我是那个被装饰的函数”，
    step4:然后依次输出，“w1,end”
    step5:此时inner2()中的func2执行完毕，再执行print("w2,end...")，输出“w2,end...”。

#output:
我是w1
我是w2
w2,begin...
w1,begin...
我是那个被装饰的函数
w1,end...
w2,end...

总结：

#test(w2(w1(test)))
test()

多个装饰器装饰，靠近被装饰函数的先执行
w1装饰器中：func是被装饰的函数test，
w2装饰器中：func是w1的返回值inner,
最后，调用变量test()，即执行w2的inner()