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函數(shù)裝飾器是Python語(yǔ)言最優(yōu)秀的設(shè)計(jì)之一，它以非常簡(jiǎn)潔的方式增強(qiáng)了函數(shù)的行為，讓崎嶇不平之路變得平坦順暢。

函數(shù)裝飾器是什么

函數(shù)裝飾器是一個(gè)可調(diào)用對(duì)象，它的參數(shù)是另外一個(gè)函數(shù)。比如：

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

跟下面代碼效果是一樣的：

def target(): 
    print("running target()") 
 
target = decorate(target) 

簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)@decorate:

def decorate(func): 
    def inner(): 
        print("running inner()") 
    return inner 

測(cè)試一下：

>>> target() 
running inner() 
>>> target 
<function decorate.<locals>.inner at 0x04899D18> 

新的target是decorate(target)返回的inner函數(shù)。

因?yàn)檠b飾器只是代碼優(yōu)化的一種手段，不像if語(yǔ)句for語(yǔ)句那樣，決定了程序流程，所以嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，裝飾器只是語(yǔ)法糖。它有兩個(gè)特性，一是能把被裝飾的函數(shù)替換成其他函數(shù)，二是裝飾器在加載模塊時(shí)立即執(zhí)行。

裝飾器在導(dǎo)入時(shí)執(zhí)行

若想真正理解裝飾器，需要區(qū)分導(dǎo)入時(shí)和運(yùn)行時(shí)。函數(shù)裝飾器在導(dǎo)入模塊時(shí)立即執(zhí)行，而被裝飾的函數(shù)只在明確調(diào)用時(shí)運(yùn)行。

接下來(lái)通過(guò)示例對(duì)這個(gè)特性進(jìn)行說(shuō)明，新建registration.py模塊：

registry = [] 
 
 
def register(func): 
    # 裝飾器函數(shù)也可以不定義內(nèi)部函數(shù) 
    print("running register(%s)" % func) 
    registry.append(func) 
    return func 
 
 
@register 
def f1(): 
    print("running f1()") 
 
 
@register 
def f2(): 
    print("running f2()") 
 
 
def f3(): 
    print("running f3()") 
 
 
def main(): 
    print("running main()") 
    print("registry ->", registry) 
    f1() 
    f2() 
    f3() 
 
 
if __name__ == "__main__": 
    main() 

從結(jié)果能看出來(lái)：

• @register作用到f1和f2上，在導(dǎo)入時(shí)，在main()調(diào)用前就執(zhí)行了。
• f3沒(méi)有裝飾器，就沒(méi)有在main()調(diào)用前執(zhí)行@register。
• 在main()調(diào)用后，明確調(diào)用f1()、f2()、f3()才執(zhí)行函數(shù)。

import模塊能看得更明顯：

>>> import registration 
running register(<function f1 at 0x0189A730>) 
running register(<function f2 at 0x0189A6E8>) 

裝飾器在導(dǎo)入時(shí)就執(zhí)行了。

使用裝飾器改進(jìn)策略模式

在《Python設(shè)計(jì)模式知多少》文章中提到了裝飾器可以更優(yōu)雅的實(shí)現(xiàn)策略模式的最佳策略，它的實(shí)現(xiàn)代碼如下：

promos = [] 
 
def promotion(promo_func): 
    promos.append(promo_func) 
    return promo_func 
 
@promotion 
def fidelity(order): 
    """5% discount for customers with 1000 or more fidelity points""" 
    return order.total() * .05 if order.customer.fidelity >= 1000 else 0 
 
@promotion 
def bulk_item(order): 
    """10% discount for each LineItem with 20 or more units""" 
    discount = 0 
    for item in order.cart: 
        if item.quantity >= 20: 
            discount += item.total() * .1 
    return discount 
 
@promotion 
def large_order(order): 
    """7% discount for orders with 10 or more distinct items""" 
    distinct_items = {item.product for item in order.cart} 
    if len(distinct_items) >= 10: 
        return order.total() * .07 
    return 0 
 
def best_promo(order): 
    """Select best discount available 
    """ 
    return max(promo(order) for promo in promos) 

它解決了"如果想要添加新的促銷策略，那么要定義相應(yīng)函數(shù)并添加到promos列表中"這個(gè)缺陷，并有更多優(yōu)點(diǎn)：

• 新的促銷策略，用@promotion裝飾器即可添加。
• 促銷策略函數(shù)不用以_promo結(jié)尾，可以任意命令。
• 促銷策略可以在任意模塊定義，只需要使用@promotion裝飾器即可。

小結(jié)

本文首先介紹了函數(shù)裝飾器是一個(gè)可調(diào)用對(duì)象，它的參數(shù)是另外一個(gè)函數(shù)。嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，它只是語(yǔ)法糖。要理解裝飾器，需要區(qū)別導(dǎo)入時(shí)和運(yùn)行時(shí)，裝飾器在導(dǎo)入時(shí)就會(huì)執(zhí)行。最后使用裝飾器對(duì)策略模式的最佳策略進(jìn)行了優(yōu)化。為了進(jìn)一步學(xué)習(xí)函數(shù)裝飾器，得先明白另外一個(gè)很重要的概念：閉包。

參考資料：

《流暢的Python》