（转）5个案例详解装饰器 | 手把手教你入门Python之四十六

原文：https://developer.aliyun.com/article/766149

装饰器

装饰器是程序开发中经常会?到的?个功能，?好了装饰器，开发效率如?添翼，所以这也是Python?试中必问的问题。但对于好多初次接触这个知识的?来讲，这个功能有点绕，?学时直接绕过去了，然后?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?家说你会Python, 看了下?的?章，保证你学会装饰器。

1、先明?这段代码

#### 第?波 ####
def foo():
 print('foo')
foo # 表示是函数
foo() # 表示执?foo函数
#### 第?波 ####
def foo():
 print('foo')
foo = lambda x: x + 1
foo() # 执?lambda表达式，?不再是原来的foo函数，因为foo这个名字被重新指向了另外?个匿名函数

函数名仅仅是个变量，只不过指向了定义的函数?已，所以才能通过 函数名()调?，如果 函数名=xxx被修改了，那么当在执? 函数名()时，调?的就不知之前的那个函数了

2、需求来了

初创公司有N个业务部?，基础平台部?负责提供底层的功能，如：数据库操作、redis调?、监控API等功能。业务部?使?基础功能时，只需调?基础平台提供的功能即可。如下：

############### 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?A 调?基础平台提供的功能 ###############
f1()
f2()
f3()
f4()
############### 业务部?B 调?基础平台提供的功能 ###############
f1()
f2()
f3()
f4()

?前公司有条不紊的进?着，但是，以前基础平台的开发?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?使?。现在需要对基础平台的所有功能进?重构，为平台提供的所有功能添加验证机制，即：执?功能前，先进?验证。

??把?作交给 Low B，他是这么做的：

跟每个业务部?交涉，每个业务部???写代码，调?基础平台的功能之前先验证。诶，这样?来基础
平台就不需要做任何修改了。太棒了，有充?的时间泡妹?...

当天Low B 被开除了…

??把?作交给 Low BB，他是这么做的：

############### 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?不变 ###############
### 业务部?A 调?基础平台提供的功能###
f1()
f2()
f3()
f4()
### 业务部?B 调?基础平台提供的功能 ###
f1()
f2()
f3()
f4()

过了?周 Low BB 被开除了…

??把?作交给 Low BBB，他是这么做的：

只对基础平台的代码进?重构，其他业务部??需做任何修改

############### 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')

??看了下Low BBB 的实现，嘴?漏出了?丝的欣慰的笑，语重??的跟Low BBB聊了个天：

老大说：

写代码要遵循 开放封闭 原则，虽然在这个原则是?的?向对象开发，但是也适?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?在上述需求中，那么就不允许在函数 f1 、f2、f3、f4的内部进?修改代码，?板就给了Low BBB?个实现?案：

def w1(func):
 def inner():
 # 验证1
 # 验证2
 # 验证3
 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?修改，就可以实现在其他?调?函数 f1 f2 f3 f4 之前都进?
【验证】操作，并且其他业务部??需做任何操作。
Low BBB?惊胆战的问了下，这段代码的内部执?原理是什么呢？
??正要??，突然Low BBB的?机掉到地上，恰巧屏保就是Low BBB的?友照?，???看?紧?抖，喜笑颜开，决定和Low BBB交个好朋友。
详细的开始讲解了：
单独以f1为例：

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

python解释器就会从上到下解释代码，步骤如下：

1. def w1(func): ==>将w1函数加载到内存
2. @w1

没错， 从表?上看解释器仅仅会解释这两句代码，因为函数在 没有被调?之前其内部代码不会被执?。
从表?上看解释器着实会执?这两句，但是 @w1 这?句代码?却有??章， @函数名 是python的?种语法糖。

上例@w1内部会执??下操作：

执?w1函数

执?w1函数 ，并将 @w1 下?的函数作为w1函数的参数，即：@w1 等价于 w1(f1) 所以，内部就会去
执?：

def inner():
 #验证 1
 #验证 2
 #验证 3
 f1() # func是参数，此时 func 等于 f1
 return inner# 返回的 inner，inner代表的是函数，?执?函数 ,其实就是将原来的 f1 函数塞进另外
?个函数中

w1的返回值

将执?完的w1函数返回值 赋值 给@w1下?的函数的函数名f1 即将w1的返回值再重新赋值给 f1，即：

新f1 = def inner():
 #验证 1
 #验证 2
 #验证 3
 原来f1()
 return inner

所以，以后业务部?想要执? f1 函数时，就会执? 新f1 函数，在新f1 函数内部先执?验证，再执?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?者。

如此?来， 即执?了验证的功能，?执?了原来f1函数的内容，并将原f1函数返回值 返回给业务调?者。
Low BBB 你明?了吗？要是没明?的话，我晚上去你家帮你解决吧！！！

3. 再议装饰器

# 定义函数：完成包裹数据
def makeBold(fn):
 def wrapped():
 return "" + fn() + ""
 return wrapped
# 定义函数：完成包裹数据
def makeItalic(fn):
 def wrapped():
 return "" + fn() + ""
 return wrapped
@makeBold
def test1():
 return "hello world-1"
@makeItalic
def test2():
 return "hello world-2"
@makeBold
@makeItalic
def test3():
 return "hello world-3"
print(test1())
print(test2())
print(test3())

运行结果;

<b>hello world-1b>
<i>hello world-2i>
<b><i>hello world-3i><b>

4. 装饰器(decorator)功能

1. 引??志
2. 函数执?时间统计
3. 执?函数前预备处理
4. 执?函数后清理功能
5. 权限校验等场景
6. 缓存

5. 装饰器示例

例1:?参数的函数

def check_time(action):
 def do_action():
 action()
 return do_action
@check_time
def go_to_bed():
 print('去睡觉')
go_to_bed()

上?代码理解装饰器执?为可理解成

result = check_time(go_to_bed) # 把go_to_bed 当做参数传?给 check_time函数，再定义?个
变量?来保存check_time的运?结果
result() # check_time 函数的返回值result是?个函数, result()再调?这个函数，让它再调?go_
to_bed函数

例2:被装饰的函数有参数

def check_time(action):
 def do_action(a,b):
 action(a,b)
 return do_action
@check_time
def go_to_bed(a,b):
 print('{}去{}睡觉'.format(a,b))
go_to_bed("zhangsan","床上“)

例3:被装饰的函数有不定?参数

def test(cal):
 def do_cal(*args,**kwargs):
 cal(*args,**kwargs)
 return do_cal
@test
def demo(*args):
 sum = 0
 for x in args:
 sum +=x
 print(sum)
demo(1, 2, 3, 4)

例4:装饰器中的return

def test(cal):
 def do_cal(*args,**kwargs):
 return cal(*args,**kwargs) # 需要再这?写return语句，表示调?函数，获取函数的返回
值并返回
 return do_cal
@test
def demo(a,b):
 return a + b
print(demo(1, 2)) #3

总结：
?般情况下为了让装饰器更通?，可以有return

例5:装饰器带参数

def can_play(clock):
    print('最外层函数被调用了，clock = {}'.format(clock))
    def handle_action(fn):
        def do_action(name, game):
            if clock < 21:
                fn(name, game)
            else:
                print('太晚了，不能玩儿游戏了')

        return do_action

    return handle_action

@can_play(20)  # 装饰器函数带参数
def play_game(name, game):
    print(name + '正在玩儿' + game)

play_game('张三', '王者荣耀')

1、调用can_play函数，并将12传递给clock
2、再调用handle_action方法，把play_game传递给fn
3、此时再调用play_game其实调用的就是do_action

提?：使?装饰器实现权限验证

以下代码不要求掌握，如果能看懂最好，如果能???动写出来，那就太棒了！

def outer_check(base_permission):
    def check_permission(action):
        def do_action(my_permission):
            if my_permission & base_permission:
                return action(my_permission)
            else:
                return '对不起，您不具有该权限'
            return do_action
        return check_permission
        
        
READ_PERMISSION = 1
WRITE_PERMISSION = 2
EXECUTE_PERMISSION = 4


@outer_check(base_permission=READ_PERMISSION)
def read(my_permission):
    return '读取数据'

@outer_check(base_permission=WRITE_PERMISSION)
def write(my_permission):
    return '写?数据'

@outer_check(base_permission=EXECUTE_PERMISSION)
def execute(my_permission):
    return '执?程序'

print(read(5))

装饰器的高级使用