python 装饰器（一）：装饰器基础（一）装饰器形式，何时执行

简介

装饰器是可调用的对象，其参数是另一个函数（被装饰的函数）。 装饰器可能会处理被装饰的函数，然后把它返回，或者将其替换成另一个函数或可调用对象。

形式

假如有个名为 decorate 的装饰器：

@decorate
def target():
    print('running target()')

上述代码的效果与下述写法一样：

def target():
    print('running target()')

target = decorate(target)

两种写法的最终结果一样：上述两个代码片段执行完毕后得到的target 不一定是原来那个 target 函数，而是 decorate(target) 返回的函数。

严格来说，装饰器只是语法糖。如前所示，装饰器可以像常规的可调用对象那样调用，其参数是另一个函数。有时，这样做更方便，尤其是做元编程（在运行时改变程序的行为）时。
综上，装饰器的一大特性是，能把被装饰的函数替换成其他函数。第二个特性是，装饰器在加载模块时立即执行。

执行装饰器

装饰器的一个关键特性是，它们在被装饰的函数定义之后立即运行。这通常是在导入时（即 Python 加载模块时），如示例 7-2 中的registration.py 模块所示。

示例 7-2　registration.py 模块

registry = []  ➊
def register(func):  ➋
    print('running register(%s)' % func)  ➌
    registry.append(func)  ➍
    return func  ➎
@register  ➏
def f1():
    print('running f1()')

@register
def f2():
    print('running f2()')
def f3():  ➐
    print('running f3()')
def main():  ➑
    print('running main()')
    print('registry ->', registry)
    f1()
    f2()
    f3()

if __name__=='__main__':
    main()  ➒

❶ registry 保存被 @register 装饰的函数引用。
❷ register 的参数是一个函数。

❸ 为了演示，显示被装饰的函数。
❹ 把 func 存入 registry。
❺ 返回 func：必须返回函数；这里返回的函数与通过参数传入的一样。
❻ f1 和 f2 被 @register 装饰。
❼ f3 没有装饰。
❽ main 显示 registry，然后调用 f1()、f2() 和 f3()。
❾ 只有把 registration.py 当作脚本运行时才调用 main()。

把 registration.py 当作脚本运行得到的输出如下：

$ python3 registration.py
running register(<function f1 at 0x100631bf8>)
running register(<function f2 at 0x100631c80>)
running main()
registry -> [<function f1 at 0x100631bf8>, <function f2 at 0x100631c80>]
running f1()
running f2()
running f3()

注意，register 在模块中其他函数之前运行（两次）。调用register 时，传给它的参数是被装饰的函数，例如 <function f1 at 0x100631bf8>。

加载模块后，registry 中有两个被装饰函数的引用：f1 和 f2。这两个函数，以及 f3，只在 main 明确调用它们时才执行。

如果导入 registration.py 模块（不作为脚本运行），输出如下：

>>> import registration
running register(<function f1 at 0x10063b1e0>)
running register(<function f2 at 0x10063b268>)

此时查看 registry 的值，得到的输出如下：

>>> registration.registry
[<function f1 at 0x10063b1e0>, <function f2 at 0x10063b268>]

示例 7-2 主要想强调，函数装饰器在导入模块时立即执行，而被装饰的函数只在明确调用时运行。这突出了 Python 程序员所说的导入时和运行时之间的区别。

考虑到装饰器在真实代码中的常用方式，示例 7-2 有两个不寻常的地方。

装饰器函数与被装饰的函数在同一个模块中定义。实际情况是，装饰器通常在一个模块中定义，然后应用到其他模块中的函数上。

register 装饰器返回的函数与通过参数传入的相同。实际上，大多数装饰器会在内部定义一个函数，然后将其返回。

虽然示例 7-2 中的 register 装饰器原封不动地返回被装饰的函数，但是这种技术并非没有用处。很多 Python Web 框架使用这样的装饰器把函数添加到某种中央注册处，例如把 URL 模式映射到生成 HTTP 响应的函数上的注册处。这种注册装饰器可能会也可能不会修改被装饰的函数。