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相信如果你慢慢把这篇文章读完,然后合并实践,你重组python函数会有很大的理解,加油看完哦
经过上述三节,穿插讲了一下HTTP的知识点,以及浏览器的界面资源的获取,以及运行过程,我们可以收获到很多东西,如果没有好好看的伙伴可以趁热打铁
客户端浏览器一次http完整请求过程流程图(图文结合诠释请求过程)
网络基础HTTP协议进化篇
网络基础意淫篇
今天来说说 Python 里的装饰器 (decorator)。它不难,但却几乎是 “精通” Python 的路上的第一道关卡。让我们来看看它到底是什么东西,为什么我们需要它。
手写装饰器
现在我们要写一个函数:
def add(x, y=10): return x + y
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然后我们想看看运行的结果,于是写了几个 print 语句:
print("add(10)", add(10)) print("add(20, 30)", add(20, 30)) print("add('a', 'b')", add('a', 'b'))
# Results: # add(10) 20 # add(20, 30) 50 # add('a', 'b') ab
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现在我们想看看测试这个函数的性能,于是我们加上这个代码:
from time import time
before = time() print("add(10)", add(10)) after = time() print("time taken: {}".format(after - before))
before = time() print("add(20, 30)", add(20, 30)) after = time() print("time taken: {}".format(after - before))
before = time() print("add('a', 'b')", add('a', 'b')) after = time() print("time taken: {}".format(after - before))
# Results # add(10) 20 # time taken: 0.00017189979553222656 # add(20, 30) 50 # time taken: 9.751319885253906e-05 # add('a', 'b') ab # time taken: 0.00012969970703125
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代码马上变得很复杂。但最重要的是,我们得写一堆代码(复制粘贴),程序员是懒惰的,所以我们就想到一些更简单的方法,与其写这么多次,我们可以只写一次代码:
from time import time def add(x, y=10): before = time() result = x + y after = time() print('elapsed: ', after - before) return result
print("add(10)", add(10)) print("add(20, 30)", add(20, 30)) print("add('a', 'b')", add('a', 'b'))
# Results # elapsed: 1.9073486328125e-06 # add(10) 20 # elapsed: 9.5367431640625e-07 # add(20, 30) 50 # elapsed: 1.9073486328125e-06 # add('a', 'b') ab
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不论是代码的修改量还是代码的美观程度,都比之前的版本要好!
但是,现在我们写了另一个函数:
def sub(x, y=10): return x - y
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我们必须再为 sub
函数加上和 add
相同的性能测试代码:
def sub(x, y=10): before = time() result = x - y after = time() print('elapsed: ', after - before) return result
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作为一个懒惰的程序员,我们立马就发现了,有一个 “模式” 反复出现,即执行一个函数,并计算这个函数的执行时间。于是我们就可以把这个模式抽象出来,用函数:
from time import time
def timer(func, x, y = 10): before = time() result = func(x, y) after = time() print("elapsed: ", after - before) return result
def add(x, y = 10): return x + y
def sub(x, y = 10): return x - y
print("add(10)", timer(add, 10)) print("add(20, 30)", timer(add, 20, 30))
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但这样还是很麻烦,因为我们得改到所有的测试用例,把 add(20, 30)
改成 timer(add, 20, 30)
。于是我们进一步改进,让 timer 返回函数:
def timer(func): def wraper(x, y=10): before = time() result = func(x, y) after = time() print("elapsed: ", after - before) return result return wraper
def add(x, y = 10): return x + y add = timer(add)
def sub(x, y = 10): return x - y sub = timer(sub)
print("add(10)", add(10)) print("add(20, 30)", add(20, 30))
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这里的最后一个问题是,我们的 timer 包装的函数可能有不同的参数,于是我们可以进一步用 *args, **kwargs
来传递参数:
def timer(func): def wraper(*args, **kwargs): before = time() result = func(*args, **kwargs) after = time() print("elapsed: ", after - before) return result return wraper
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这里的 timer
函数就是一个 “装饰器”,它接受一个函数,并返回一个新的函数。在装饰器的内部,对原函数进行了“包装”。
注:上面的例子取自 What Does it Take to Be an Expert At Python。
@ 语法糖
上一节是一个懒惰的程序员用原生的 Python 写的装饰器,但在装饰器的使用上,用的是这个代码:
def add(x, y = 10): return x + y add = timer(add) # <- notice this
def sub(x, y = 10): return x - y sub = timer(sub)
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上面这个语句里,我们把 add
的名字重复了 3 次,如果函数改了名字,我们就得改 3 处。懒惰的程序员就想了一个更“好”的方法,提供了一个语法来替换上面的内容:
@timer def add(x, y=10): return x + y
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这就是我们最常见的装饰器的形式了,这两种写法完全等价,只是 @
写法更简洁一些
带参数的装饰器
我们知道下面两种代码是等价的:
@dec def func(...): ...
func = dec(func)
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我们可以把它当成是纯文本的替换,于是可以是这样的:
@dec(arg) def func(...): ...
func = dec(arg)(func)
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这也就是我们看到的“带参数”的装饰器。可见,只要 dec(arg)
的返回值满足 “装饰器” 的定义即可。(接受一个函数,并返回一个新的函数)
这里举一个例子(来源):
def use_logging(level): def decorator(func): def wrapper(*args, **kwargs): if level == "warn": logging.warn("%s is running" % func.__name__) elif level == "info": logging.info("%s is running" % func.__name__) return func(*args) return wrapper
return decorator
@use_logging(level="warn") def foo(name='foo'): print("i am %s" % name)
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先不管 use_logging
长什么样,先关心它的返回值 decorator
,看到 decorator
本身是一个函数,并且参数是函数,返回值是函数,于是确认 decorator
是一个 “装饰器”。于是上面这种“带参数的装饰器”的作用也就很直接了。
类作为装饰器
如果说 Python 里一切都是对象的话,那函数怎么表示成对象呢?其实只需要一个类实现 __call__
方法即可。
class Timer: def __init__(self, func): self._func = func def __call__(self, *args, **kwargs): before = time() result = self._func(*args, **kwargs) after = time() print("elapsed: ", after - before) return result
@Timer def add(x, y=10): return x + y
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也就是说把类的构造函数当成了一个装饰器,它接受一个函数作为参数,并返回了一个对象,而由于对象实现了 __call__
方法,因此返回的对象相当于返回了一个函数。因此该类的构造函数就是一个装饰器。
小结
装饰器中还有一些其它的话题,例如装饰器中元信息的丢失,如何在类及类的方法上使用装饰器等。但本文里我们主要目的是简单介绍装饰器的原因及一般的使用方法,能用上的地方就大胆地用上吧!
扩展阅读
- [PEP 0318 – Decorators for Functions and Methods](PEP 0318 – Decorators for Functions and Methods)
- Python Decorator in Detail
- What Does it Take to Be an Expert At Python
- 理解 Python 装饰器看这一篇就够了
- How you implemented your Python decorator is wrong
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