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【转.解析清晰】你真明白 Python 装饰器么？

IP云
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原文出处： 武沛齐

装饰器是程序开发中经常会用到的一个功能，用好了装饰器，开发效率如虎添翼，所以这也是Python面试中必问的问题，但对于好多小白来讲，这个功能 有点绕，自学时直接绕过去了，然后面试问到了就挂了，因为装饰器是程序开发的基础知识，这个都 不会，别跟人家说你会Python, 看了下面的文章，保证你学会装饰器。

1、先明白这段代码

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#### 第一波 ####
def foo():
print 'foo'
foo     #表示是函数
foo()   #表示执行foo函数
#### 第二波 ####
def foo():
print 'foo'
foo = lambda x: x + 1
foo()   # 执行下面的lambda表达式，而不再是原来的foo函数，因为函数 foo 被重新定义了

2、需求来了

初创公司有N个业务部门，1个基础平台部门，基础平台负责提供底层的功能，如：数据库操作、redis调用、监控API等功能。业务部门使用基础功能时，只需调用基础平台提供的功能即可。如下：

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############### 基础平台提供的功能如下 ###############
def f1():
print 'f1'
def f2():
print 'f2'
def f3():
print 'f3'
def f4():
print 'f4'
############### 业务部门A 调用基础平台提供的功能 ###############
f1()
f2()
f3()
f4()
############### 业务部门B 调用基础平台提供的功能 ###############
f1()
f2()
f3()
f4()

目前公司有条不紊的进行着，但是，以前基础平台的开发人员在写代码时候没有关注验证相关的问题，即：基础平台的提供的功能可以被任何人使用。现在需要对基础平台的所有功能进行重构，为平台提供的所有功能添加验证机制，即：执行功能前，先进行验证。

老大把工作交给 Low B，他是这么做的：

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跟每个业务部门交涉，每个业务部门自己写代码，调用基础平台的功能之前先验证。诶，这样一来基础平台就不需要做任何修改了。

当天Low B 被开除了…

老大把工作交给 Low BB，他是这么做的：

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############### 基础平台提供的功能如下 ###############
def f1():
# 验证1
# 验证2
# 验证3
print 'f1'
def f2():
# 验证1
# 验证2
# 验证3
print 'f2'
def f3():
# 验证1
# 验证2
# 验证3
print 'f3'
def f4():
# 验证1
# 验证2
# 验证3
print 'f4'
############### 业务部门不变 ###############
### 业务部门A 调用基础平台提供的功能###
f1()
f2()
f3()
f4()
### 业务部门B 调用基础平台提供的功能 ###
f1()
f2()
f3()
f4()

过了一周 Low BB 被开除了…

老大把工作交给 Low BBB，他是这么做的：

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只对基础平台的代码进行重构，其他业务部门无需做任何修改
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############### 基础平台提供的功能如下 ###############
def check_login():
# 验证1
# 验证2
# 验证3
pass
def f1():
check_login()
print 'f1'
def f2():
check_login()
print 'f2'
def f3():
check_login()
print 'f3'
def f4():
check_login()
print 'f4'

老大看了下Low BBB 的实现，嘴角漏出了一丝的欣慰的笑，语重心长的跟Low BBB聊了个天：

老大说：

写代码要遵循开发封闭原则，虽然在这个原则是用的面向对象开发，但是也适用于函数式编程，简单来说，它规定已经实现的功能代码不允许被修改，但可以被扩展，即：

  • 封闭：已实现的功能代码块
  • 开放：对扩展开发

如果将开放封闭原则应用在上述需求中，那么就不允许在函数 f1 、f2、f3、f4的内部进行修改代码，老板就给了Low BBB一个实现方案：

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def w1(func):
def inner():
# 验证1
# 验证2
# 验证3
return func()
return inner
@w1
def f1():
print 'f1'
@w1
def f2():
print 'f2'
@w1
def f3():
print 'f3'
@w1
def f4():
print 'f4'

对于上述代码，也是仅仅对基础平台的代码进行修改，就可以实现在其他人调用函数 f1 f2 f3 f4 之前都进行【验证】操作，并且其他业务部门无需做任何操作。

Low BBB心惊胆战的问了下，这段代码的内部执行原理是什么呢？

老大正要生气，突然Low BBB的手机掉到地上，恰恰屏保就是Low BBB的女友照片，老大一看一紧一抖，喜笑颜开，交定了Low BBB这个朋友。详细的开始讲解了：

单独以f1为例：

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def w1(func):
def inner():
# 验证1
# 验证2
# 验证3
return func()
return inner
@w1
def f1():
print 'f1'

当写完这段代码后（函数未被执行、未被执行、未被执行），python解释器就会从上到下解释代码，将w1函数加载到内存，步骤如下： 

def w1(func):
    print ('12')
    def inner():
        print ('haha')
        # 验证1
        # 验证2
        # 验证3
        return func()
    print ('wawa')
    return inner

@w1
def f1():
    #print ('hasdhfja')
    #print('f1')
    return 2

没有直接调用，运行以上脚本，会执行w1中inner函数之外的代码，比如print ('12')／print（'wawa'）,但如果没有调用加装饰器w1的函数f1，则不会运行w1中inner函数里的代码

没错， 从表面上看 解释器仅仅会解释这两句代码，因为函数在 没有被调用之前 其内部代码不会被执行。

@w1 这一句代码里却有大文章， @函数名 是python的一种语法糖。

如上例调用f1()函数，则流程如下

  • 执行w1函数 ，并将 @w1 下面的 函数 作为w1函数的参数，即：@w1 等价于 w1(f1)
  • 内部inner函数就会去执行：
    def inner:
    #验证
    return f1()   # func是参数，此时 func 等于 f1
    return inner     # 返回的 inner，inner代表的是函数，非执行函数
  • 其实就是将原来的 f1 函数塞进w1函数中，先执行验证部分，再执行f1
  • 将执行完的 w1 函数返回值 赋值 给@w1下面的 函数的函数名
    w1函数的返回值是：
    def inner:
    #验证
    return f1()  # 此处的 f1 表示原来的f1函数
    然后，将此返回值再重新赋值给 f1，即：

    所以，以后业务部门想要执行 f1 函数时，就会执行 装饰器函数，在 装饰器函数内部先执行验证，再执行原来的f1函数，然后将 原来f1 函数的返回值 返回给了业务调用者。
    如此一来， 即执行了验证的功能，又执行了原来f1函数的内容，并将原f1函数返回值 返回给业务调用着

Low BBB 你明白了吗？要是没明白的话，我晚上去你家帮你解决吧！！！

先把上述流程看懂，之后还会继续更新…

3、问答时间

问题：被装饰的函数如果有参数呢？

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#一个参数
def w1(func):
def inner(arg):
# 验证1
# 验证2
# 验证3
return func(arg)
return inner
@w1
def f1(arg):
print 'f1'
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#两个参数
def w1(func):
def inner(arg1,arg2):
# 验证1
# 验证2
# 验证3
return func(arg1,arg2)
return inner
@w1
def f1(arg1,arg2):
print 'f1'
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#三个参数
def w1(func):
def inner(arg1,arg2,arg3):
# 验证1
# 验证2
# 验证3
return func(arg1,arg2,arg3)
return inner
@w1
def f1(arg1,arg2,arg3):
print 'f1'

问题：可以装饰具有处理n个参数的函数的装饰器？

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def w1(func):
def inner(*args,**kwargs):
# 验证1
# 验证2
# 验证3
return func(*args,**kwargs)
return inner
@w1
def f1(arg1,arg2,arg3):
print 'f1'

问题：一个函数可以被多个装饰器装饰吗？

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def w1(func):
def inner(*args,**kwargs):
# 验证1
# 验证2
# 验证3
return func(*args,**kwargs)
return inner
def w2(func):
def inner(*args,**kwargs):
# 验证1
# 验证2
# 验证3
return func(*args,**kwargs)
return inner
@w1
@w2
def f1(arg1,arg2,arg3):
print 'f1'

问题：还有什么更吊的装饰器吗？

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#!/usr/bin/env python
#coding:utf-8
def Before(request,kargs):
print 'before'
def After(request,kargs):
print 'after'
def Filter(before_func,after_func):
def outer(main_func):
def wrapper(request,kargs):
before_result = before_func(request,kargs)
if(before_result != None):
return before_result;
main_result = main_func(request,kargs)
if(main_result != None):
return main_result;
after_result = after_func(request,kargs)
if(after_result != None):
return after_result;
return wrapper
return outer
@Filter(Before, After)
def Index(request,kargs):
print 'index'

好啦，至此， 面试时任何装饰器的问题都 难不到道 你啦！

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