Python Study （05）装饰器

装饰器(decorator)是一种高级Python语法。装饰器可以对一个函数、方法或者类进行加工。在Python中，我们有多种方法对函数和类进行加工，比如在Python闭包中，我们见到函数对象作为某一个函数的返回结果。相对于其它方式，装饰器语法简单，代码可读性高。因此，装饰器在Python项目中有广泛的应用。

装饰器最早在Python 2.5中出现，它最初被用于加工函数和方法这样的可调用对象(callable object，这样的函数对象定义有__call__方法)。在Python 2.6以及之后的Python版本中，装饰器被进一步用于加工类。

装饰函数和方法

先定义两个简单的数学函数，一个用来计算平方和，一个用来计算平方差，在拥有了基本的数学功能之后，我们可能想为函数增加其它的功能，比如打印输入。我们可以改写函数来实现这一点：

# get square sum
def square_sum(a, b):
    print("intput:", a, b)
    return a**2 + b**2

# get square diff
def square_diff(a, b):
    print("input", a, b)
    return a**2 - b**2

print(square_sum(3, 4))
print(square_diff(3, 4))

现在，我们使用装饰器来实现上述修改：

def decorator(F):#装饰器接收一个可调用对象作为输入参数
    def new_F(a, b):
        print("input", a, b)#new_F中，我们增加了打印的功能
        return F(a, b)#并通过调用F(a, b)来实现原有函数的功能。
    return new_F#并返回一个新的可调用对象。装饰器新建了一个可调用对象，也就是new_F。

# get square sum
@decorator
def square_sum(a, b):
    return a**2 + b**2

# get square diff
@decorator
def square_diff(a, b):
    return a**2 - b**2

print(square_sum(3, 4))
print(square_diff(3, 4))

定义好装饰器后，我们就可以通过@语法使用了。在函数square_sum和square_diff定义之前调用@decorator，我们实际上将square_sum或square_diff传递给decorator，并将decorator返回的新的可调用对象new_F赋给原来的函数名(square_sum或square_diff)这个函数对象。

所以，当我们调用square_sum(3, 4)的时候，就相当于：

square_sum = New_F

square_sum(3, 4)

再例：

即@fun_a与声明fun_b = fun_a(fun_b)等价

def fun_a(ob):
    print "hello"
    print ob.__doc__
    return ob

@fun_a
def fun_b(a,b):
    """this is function b"""
    print a+b
    print "world"

fun_b(3,4)
----------------------------------
def fun_a(ob):
    print "hello"
    print ob.__doc__
    return ob

def fun_b(a,b):
    """this is function b"""
    print a+b
    print "world"

fun_b = fun_a(fun_b)  #等价@fun_a
fun_b(3,4)

小结

Python中的变量名和对象是分离的。变量名可以指向任意一个对象。

从本质上，装饰器起到的就是这样一个重新指向变量名的作用(name binding)，让同一个变量名指向一个新返回的可调用对象，从而达到修改可调用对象的目的。

如果我们有其他的类似函数，我们可以继续调用decorator来修饰函数，而不用重复修改函数或者增加新的封装。这样，我们就提高了程序的可重复利用性，并增加了程序的可读性。

装饰类

装饰器被拓展到类。一个装饰器可以接收一个类，并返回一个类，从而起到加工类的效果。

def decorator(aClass):
    class newClass:
        def __init__(self, age):
            self.total_display   = 0
            self.wrapped         = aClass(age)
        def display(self):
            self.total_display += 1
            print("total display", self.total_display)
            self.wrapped.display()
    return newClass
"""在decorator中，我们返回了一个新类newClass。
在新类中，我们记录了原来类生成的对象（self.wrapped），并附加了新的属性total_display，用于记录调用display的次数。我们也同时更改了display方法。"""
@decorator
class Bird:
    def __init__(self, age):
        self.age = age
    def display(self):
        print("My age is",self.age)

eagleLord = Bird(5)
for i in range(3):
    eagleLord.display()