装饰器的强大在于
它能够在不修改原有业务逻辑的情况下对代码进行扩展,权限校验、用户认证、日志记录、性能测试、事务处理、缓存等都是装饰器的绝佳应用场景,它能够最大程度的对代码进行复用。
函数作为返回值
在Python中,一切皆为对象,函数也不例外,它可以像整数一样作为其它函数的返回值,例如:
def foo():
return 1
def bar():
return foo
print(bar()) # <function foo at 0x10a2f4140>
print(bar()()) # 1
# 等价于
print(foo()) # 1
调用函数 bar() 的返回值是一个函数对象 ,因为返回值是函数,所以我们可以继续对返回值进行调用(记住:调用函数就是在函数名后面加())调用bar()()相当于调用 foo(),因为变量 foo 指向的对象与 bar() 的返回值是同一个对象。
函数作为参数
函数还可以像整数一样作为函数的参数,例如:
def foo(num):
return num + 1
def bar(fun):
return fun(3)
value = bar(foo)
print(value) # 4
函数 bar 接收一个参数,这个参数是一个可被调用的函数对象,把函数 foo 传递到 bar 中去时,foo 和 fun 两个变量名指向的都是同一个函数对象,所以调用 fun(3) 相当于调用 foo(3)。
函数嵌套
函数不仅可以作为参数和返回值,函数还可以定义在另一个函数中,作为嵌套函数存在,例如:
def outer():
x = 1
def inner():
print(x)
inner()
outer() # 1
inner做为嵌套函数,它可以访问外部函数的变量,调用 outer 函数时,发生了3件事:
1、给 变量 x 赋值为1
2、定义嵌套函数 inner,此时并不会执行 inner 中的代码,因为该函数还没被调用,直到第3步
3、调用 inner 函数,执行 inner 中的代码逻辑。
闭包
再来看一个例子:
def outer(x):
def inner():
print(x)
return inner
closure = outer(1)
closure() # 1
同样是嵌套函数,只是稍改动一下,把局部变量 x 作为参数了传递进来,嵌套函数不再直接在函数里被调用,而是作为返回值返回,这里的 closure就是一个闭包,本质上它还是函数,闭包是引用了自由变量(x)的函数(inner)。
装饰器
继续往下看:
def foo():
print("foo")
上面这个函数这可能是史上最简单的业务代码了,虽然没什么用,但是能说明问题就行。现在,有一个新的需求,需要在执行该函数时加上日志:
def foo():
print("记录日志开始")
print("foo")
print("记录日志结束")
功能实现,唯一的问题就是它需要侵入到原来的代码里面,把日志逻辑加上去,如果还有好几十个这样的函数要加日志,也必须这样做,显然,这样的代码一点都不Pythonic。那么有没有可能在不修改业务代码的提前下,实现日志功能呢?答案就是装饰器。
def outer(func):
def inner():
print("记录日志开始")
func() # 业务函数
print("记录日志结束")
return inner
def foo():
print("foo")
foo = outer(foo)
foo()
我没有修改 foo 函数里面的任何逻辑,只是给 foo 变量重新赋值了,指向了一个新的函数对象。最后调用 foo(),不仅能打印日志,业务逻辑也执行完了。现在来分析一下它的执行流程。
这里的 outer 函数其实就是一个装饰器,装饰器是一个带有函数作为参数并返回一个新函数的闭包,本质上装饰器也是函数。outer 函数的返回值是 inner 函数,在 inner 函数中,除了执行日志操作,还有业务代码,该函数重新赋值给 foo 变量后,调用 foo() 就相当于调用 inner()
Python为装饰器提供了语法糖 @,它用在函数的定义处:
@outer
def foo():
print("foo")
foo()
这样就省去了手动给foo重新赋值的步骤。