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python装饰器2:进阶(一)
2019-01-02 00:09:02 】 浏览:166
Tags:python 装饰 进阶

本文是装饰器相关内容的第二篇,接上一篇python函数装饰器详解。

函数装饰器装饰方法

函数装饰器装饰普通函数已经很容易理解了:

@decorator
def func():...

#等价于
def func():...
func = decorator(func)

如果装饰器是带参装饰器,那么等价的形式大概是这样的(和装饰器的编码有关,但最普遍的编码形式如下):

@decorator(x, y, z)
def func():...

# 等价于
def func():...
func = decorator(x, y, z)(func)

这样的函数装饰器也可以去装饰类中的方法。看下面的方法装饰形式:

class cls:
    @decorator
    def method(self,arg1,arg2):
        ...

它等价于:

class cls:
    def method(self,arg1,arg2):
        ...
    method = decorator(method)

在decorator的编码中,仍然像普通的函数装饰器一样编写即可。例如:

def decorator(F):
    @wraps(F)
    def wrapper(*args, **kwargs):
        ...    # args[0] = self_instance
               # args[1]开始才是手动传给method的参数
    return wrapper

但必须要考虑到method的第一个参数self,所以包装器wrapper()的第一个参数也是self。

如此一来,函数装饰器既可以装饰函数,又可以装饰方法。

下面是一个示例:

from functools import wraps

def decorator(F):
    @wraps(F)
    def wrapper(*args, **kwargs):
        result = F(*args, **kwargs)
        print(args)
        return result
    return wrapper

@decorator
def func(x,y):
    return x + y

print(func(3, 4))

print("-" * 30)

class cls:
    @decorator
    def method(self, x, y):
        return x + y

c = cls()
print(c.method(3, 4))

输出结果:

(3, 4)
7
------------------------------
(<__main__.cls object at 0x01DF1C50>, 3, 4)
7

让类称为装饰器

不仅函数可以作为装饰器,类也可以作为装饰器去装饰其它对象。

如何让类作为装饰器

要让类作为装饰器,先看装饰的形式:

class Decorator:
    ...

@Decorator
def func():
    ...

func(arg1, arg2)

如果成功装饰,那么它等价于:

def func(): ...
func = Decorator(func)

func(arg1, arg2)

这和函数装饰器看上去是一样的,但区别在于Decorator这里是一个类,而不是函数,且Decorator(func)表示的是创建一个Decorator类的实例对象,所以这里赋值符号左边的func是一个对象。所有后面的func(arg1, arg2)是调用对象,而不是调用函数。

要让实例对象成为可调用对象,它必须实现__call__方法,所以应该在Decorator类中定义一个__call__。而且每次调用实例对象的时候,都是在调用__call__,这里的__call__对等于函数装饰器中的包装器wrapper,所以它的参数和逻辑应当和wrapper一样。

如下:

class Decorator():
    def __call__(self, *args, **kwargs):
        ...

再看func = Decorator(func),func是Decorator类创建实例的参数,所以Decorator类还必须实现一个__init__方法,接受func作为参数:

class Decorator:
    def __init__(self, func):
        ...
    def __call__(self, *args, **kwargs):
        ...

元数据问题

这样的装饰器已经能正常工作了,但是会丢失func的元数据信息。所以,必须使用functools的wraps()保留func的元数据:

from functools import wraps

class Decorator:
    def __init__(self, func):
        wraps(func)(self)
        ...
    def __call__(self, *args, **kwargs):
        ...

为什么是wraps(func)(self)?这里显然不能@wraps(func)的方式装饰包装器,所以只能使用wraps()的原始函数形式。在wraps()装饰函数包装器wrapper的时候,@wraps(func)等价于wrapper = wraps(func)(wrapper),所以这里wraps(func)(self)的作用也是很明显的:保留func的元数据,并装饰self。被装饰的self是什么?是Decorator的实例对象,因为Decorator类实现了__call__,所以self是可调用的,所以这里的self类似于函数装饰器返回的wrapper函数(实际上self是Decorator(func)返回的各个实例对象)。

类作为装饰器的参数问题

虽然self是Decorator的可调用实例对象,但是上面的代码中self并不具有func属性,也就是说无法从self去调用func()函数,这似乎使得整个过程都崩塌了:废了老大的劲去解决各种装饰器上的问题,结果却不能调用被装饰的函数。

有两种方式可以解决这个问题:

  1. __init__中使用self.func = func保留func对象作为装饰器的一个属性
  2. 在使用wraps()后直接在包装器__call__中使用__wrapped__调用原始func函数

这两种方式其实是等价的,因为self.func__wrapped__都指向原始的函数。

def __init__(self,func):
    wraps(func)(self)
    self.func = func
def __call__(self, *args, **kwargs):
    result = self.func(*args, **kwargs)

#-------------------------------

def __init__(self, func):
    wraps(func)(self)
def __call__(self, *args, **kwargs):
    result = self.__wrapped__(*args, **kwargs)

但这两种方式都有缺陷,缺陷在于装饰类中方法时。(注:在装饰普通函数、类方法的时候,上面的方式不会出错)

class cls:
    @decorator
    def method(self, x, y):...

因为self.func__wrapped__装饰cls中的方法时指向的都是cls的类变量(只不过这个属

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