原文地址https://www.codementor.io/python/tutorial/advanced-use-python-decorators-class-function

介紹

我寫這篇文章的主要目的是介紹裝飾器的高級用法。如果你對裝飾器知之甚少，或者對本文講到的知識點易混淆。我建議你復習下裝飾器基礎教程。本教程的目標是介紹裝飾器的一些有趣的用法。特別是怎樣在類中使用裝飾器，怎樣給裝飾器傳遞額外的參數。

裝飾器 vs 裝飾器模式

Decorator模式是一個面向對象的設計模式，它允許動態地往現有的對象添加行為。當你裝飾了一個對象，在某種程度上，你是在獨立于同一個類的其他實例的基礎上擴展其功能。Python裝飾器不是裝飾器模式的實現，它在函數、方法定義的時候添加功能，而不是在運行的時候添加。Decorator設計模式本身可以在Python中實現，因為Python是動態編程語言，所以沒有必要這樣做。

一個基礎的裝飾器

這是裝飾器的最簡單例子，在繼續往下面閱讀之前請確保理解此段代碼。如果你需要更多關于此代碼的解釋，請復習下基礎裝飾器教程。

def time_this(original_function): def new_function(*args, **kwargs): import datetime before = datetime.datetime.now() x = original_function(*args, **kwargs) after = datetime.datetime.now() print('Elapsed Time = {}'.format(after-before)) return x return new_function@time_thisdef func_a(stuff): import time time.sleep(stuff) func_a(3)# out:Elapsed Time = 0:00:03.012472

帶參數的裝飾器

有時候帶參數的裝飾器會非常有用，這種技術經常用在函數注冊中。在web框架Pyramid中經常有用到，例如：

@view_config(route_name=’home’, renderer=’templates/mytemplate.pt’)def my_view(request): return {’project’: ’hello decorators’}

比方說，我們有一個用戶可以登錄并且可以和用戶交互的GUI應用程序。用戶和GUI界面的交互觸發事件，導致Python函數執行。假設有許多使用該圖形界面的用戶，他們各自的權限級別差異很大，不同的功能執行需要不同的權限。比如，考慮以下功能：

# 假設這些函數是存在的def current_user_id(): ''' this function returns the current logged in user id, if the use is not authenticated the return None '''def get_permissions(iUserId): ''' returns a list of permission strings for the given user. For example [’logged_in’,’administrator’,’premium_member’] '''# 在這些函數中我們需要實現權限檢查 def delete_user(iUserId): ''' delete the user with the given Id. This function is only accessable to users with administrator permissions ''' def new_game(): ''' any logged in user can start a new game ''' def premium_checkpoint(): ''' save the game progress, only accessable to premium members '''

一種實現這些權限檢查的方式是實現多個裝飾器，比如：

def requires_admin(fn): def ret_fn(*args,**kwargs): lPermissions = get_permissions(current_user_id()) if ’administrator’ in lPermissions: return fn(*args,**kwargs) else: raise Exception('Not allowed') return ret_fndef requires_logged_in(fn): def ret_fn(*args,**kwargs): lPermissions = get_permissions(current_user_id()) if ’logged_in’ in lPermissions: return fn(*args,**kwargs) else: raise Exception('Not allowed') return ret_fn def requires_premium_member(fn): def ret_fn(*args,**kwargs): lPermissions = get_permissions(current_user_id()) if ’premium_member’ in lPermissions: return fn(*args,**kwargs) else: raise Exception('Not allowed') return ret_fn @requires_admindef delete_user(iUserId): ''' delete the user with the given Id. This function is only accessable to users with administrator permissions '''@requires_logged_indef new_game(): ''' any logged in user can start a new game ''' @requires_premium_memberdef premium_checkpoint(): ''' save the game progress, only accessable to premium members '''

但是，這太可怕了。這需要大量的復制粘貼，每個裝飾器需要一個不同的名字，如果有任何關于權限檢查的改變，每個裝飾器都需要修改。就沒有一個裝飾器把以上三個裝飾器的工作都干了的嗎？

為了解決此問題，我們需要一個返回裝飾器的函數：

def requires_permission(sPermission): def decorator(fn): def decorated(*args,**kwargs): lPermissions = get_permissions(current_user_id()) if sPermission in lPermissions: return fn(*args,**kwargs) raise Exception('permission denied') return decorated return decoratordef get_permissions(iUserId): # this is here so that the decorator doesn’t throw NameErrors return [’logged_in’,]def current_user_id(): #ditto on the NameErrors return 1#and now we can decorate stuff... @requires_permission(’administrator’)def delete_user(iUserId): ''' delete the user with the given Id. This function is only accessible to users with administrator permissions '''@requires_permission(’logged_in’)def new_game(): ''' any logged in user can start a new game ''' @requires_permission(’premium_member’)def premium_checkpoint(): ''' save the game progress, only accessable to premium members '''

嘗試一下調用delete_user，new name和premium_checkpoint然后看看發生了什么。premium_checkpoint 和delete_user 產生了一個“permission denied”的異常，new_game執行正常。下面是帶參數裝飾的一般形式，和例子的使用：

def outer_decorator(*outer_args,**outer_kwargs): def decorator(fn): def decorated(*args,**kwargs): do_something(*outer_args,**outer_kwargs) return fn(*args,**kwargs) return decorated return decorator @outer_decorator(1,2,3)def foo(a,b,c): print(a) print(b) print(c)foo()

等價于：

def decorator(fn): def decorated(*args,**kwargs): do_something(1,2,3) return fn(*args,**kwargs) return decorated return decorator @decoratordef foo(a,b,c): print(a) print(b) print(c)foo()

類裝飾器

裝飾器不僅可以修飾函數，還可以對類進行裝飾。比如說，我們有一個類，該類含有許多重要的方法，我們需要記錄每一個方法執行的時間。我們可以使用上述的time_this裝飾此類：

class ImportantStuff(object): @time_this def do_stuff_1(self): pass@time_this def do_stuff_2(self): pass@time_this def do_stuff_3(self): pass

此方法可以運行正常。但是在該類中存在許多多余的代碼，如果我們想建立更多的類方法并且遺忘了裝飾其中的一個方法，如果我們不想裝飾該類中的方法了，會發生什么樣的情況呢？這可能會存在出現認為錯誤的空間，如果寫成這樣會更有好：

@time_all_class_methodsclass ImportantStuff: def do_stuff_1(self): pass def do_stuff_2(self): pass def do_stuff_3(self): pass

等價于：

class ImportantStuff: def do_stuff_1(self): pass def do_stuff_2(self): pass def do_stuff_3(self): passImportantStuff = time_all_class_methods(ImportantStuff)

那么time_all_class_methods是怎么工作的呢？首先，我們需要采用一個類作為參數，然后返回一個類，我們也要知道返回的類的功能應該和原始類ImportantStuff功能一樣。也就是說，我們仍然希望做重要的事情，我們希望記錄下每個步驟發生的時間。我們寫成這樣：

def time_this(original_function): print('decorating') def new_function(*args,**kwargs): print('starting timer') import datetime before = datetime.datetime.now() x = original_function(*args,**kwargs) after = datetime.datetime.now() print('Elapsed Time = {0}'.format(after-before)) return x return new_functiondef time_all_class_methods(Cls): class NewCls: def __init__(self,*args,**kwargs): self.oInstance = Cls(*args,**kwargs) def __getattribute__(self,s): try: x = super(NewCls,self).__getattribute__(s) except AttributeError: pass else: return x x = self.oInstance.__getattribute__(s) if type(x) == type(self.__init__): return time_this(x) else: return x return NewCls@time_all_class_methodsclass Foo: def a(self): print('entering a') import time time.sleep(3) print('exiting a')oF = Foo()oF.a()# out：decoratingstarting timerentering aexiting aElapsed Time = 0:00:03.006767

總結

在此篇教程中，我們給大家展示了一些Python裝飾器使用的技巧-我們介紹了怎么樣把參數傳遞給裝飾器，怎樣裝飾類。但是這僅僅是冰山一角。除了本文介紹的之外，還有其他好多裝飾器的使用方法，我們甚至可以使用裝飾器裝飾裝飾器（如果你有機會使用到它，這可能是一個做全面檢查的好方法）。Python有一些內置的裝飾器，比如：staticmethod，classmethod閱讀完本文還需要學習什么呢？通常是沒有比我在文章中展示的裝飾器更復雜的了，如果你有興趣學習更多關于改變類功能的方法，我建議您閱讀下繼承和OOP設計原則。或者你可以試試閱讀一下元類。

以上就是深入了解Python裝飾器的高級用法的詳細內容，更多關于Python裝飾器的資料請關注好吧啦網其它相關文章！