myfunc=wrapper(myfunc)是一种很常见的修改其它函数的方法。从python2.4开始,可以在定义myfunc的def语句之前写@wrapper。
这些封装函数就被称为装饰器Decorator,其主要用途是包装另一个函数或类。这种包装的首要目的是透明的修改或增强被包装对象的行为。
1.基本语法
有一个很简单的函数:
def square(x): return x*x
如果想追踪函数的执行情况:
def square(x): debug_log=open(‘debug_log.txt‘,‘w‘) debug_log.write(‘Calling %s\n‘%square.__name__) debug_log.close() return x*x
功能上实现了追踪,但如果要追踪很多函数的执行情况,显然不可能为每个函数都添加追踪代码,可以将追踪代码提取出来:
def trace(func,*args,**kwargs): debug_log=open(‘debug_log.txt‘,‘w‘) debug_log.write(‘Calling %s\n‘%func.__name__) result=func(*args,**kwargs) debug_log.write(‘%s returned %s\n‘%(func.__name__,result)) debug_log.close() trace(square,2)
这样调用square()变成了调用trace(square),如果square()在N处被调用了,你要修改N次,显然不够简洁,我们可以使用闭包函数使square()发挥trace(square)的功能
def trace(func): def callfunc(*args,**kwargs): debug_log=open(‘debug_log.txt‘,‘w‘) debug_log.write(‘Calling %s: %s ,%s\n‘%(func.__name__,args,kwargs)) result=func(*args,**kwargs) debug_log.write(‘%s returned %s\n‘%(func.__name__,result)) debug_log.close() return callfunc
这样,可以写成:
square=trace(square) square()
或者
def trace(func): def callfunc(*args,**kwargs): debug_log=open(‘debug_log.txt‘,‘w‘) debug_log.write(‘Calling %s: %s ,%s\n‘%(func.__name__,args,kwargs)) result=func(*args,**kwargs) debug_log.write(‘%s returned %s\n‘%(func.__name__,result)) debug_log.close() return result return callfunc @trace def square(x): return x*x
还可以根据自己的需求关闭或开启追踪功能:
enable_trace=False def trace(func): if enable_trace: def callfunc(*args,**kwargs): debug_log=open(‘debug_log.txt‘,‘w‘) debug_log.write(‘Calling %s: %s ,%s\n‘%(func.__name__,args,kwargs)) result=func(*args,**kwargs) debug_log.write(‘%s returned %s\n‘%(func.__name__,result)) debug_log.close() return callfunc else: return func @trace def square(x): return x*x
这样,利用enable_trace变量禁用追踪时,使用装饰器不会增加性能负担。
使用@时,装饰器必须出现在需要装饰的函数或类定义之前的单独行上。可以同时使用多个装饰器。
@foo @bar @spam def func(): pass
等同于
func=foo(bar(spam(func)))
2.接收参数的装饰器
装饰器也可以接收参数,比如一个注册函数:
event_handlers={} def event_handler(event): def register_func(func): event_handlers[event]=func return func return register_func @event_handler(‘BUTTON‘) def func(): pass
相当于
temp=event_handler(‘BUTTON‘) func=temp(func)
这样的装饰器函数接受带有@描述符的参数,调用后返回接受被装饰函数作为参数的函数。
3.类装饰器
类装饰器接受类为参数并返回类作为输出。
registry={} def register(cls): registry[cls.__clsid__]=cls return cls @register class Foo(object): __clsid__=‘1‘ def bar(self): pass
4.python中一些应用
4.1 刷新函数中默认参数值:
def packitem(x,y=[]): y.append(x) print y
当用列表作为函数参数的默认值时,会发生难以预料的事情。
>>> packitem(1) [1] >>> packitem(2) [1, 2] >>> packitem(3) [1, 2, 3]
因为python会为函数的可选参数计算默认值,但只做一次,所以每次append元素都是向同一个列表中添加,显然不是我们的本意。
一般情况下,python推荐不使用可变的默认值,惯用解决方法是:
def packitem(x,y=None): if y is None: y=[] y.append(x) print y
还有一种解决方法,就是使用装饰器了:
def fresh(f): d=f.func_defaults def refresh(*args,**kwargs): f.func_defaults=copy.deepcopy(d) return f(*args,**kwargs) return refresh @fresh def packitem(x,y=[]): y.append(x) print y
用装饰器函数深拷贝被装饰函数的默认参数。
4.2 python有几个内置装饰器staticmethod,classmethod,property,作用分别是把类中定义的实例方法变成静态方法、类方法和类属性。
静态方法可以用来做为有别于__init__的方法来创建实例。
class Date(object): def __init__(self,year,month,day): self.year=year self.month=month self.day=day @staticmethod def now(): t=time.localtime() return Date(t.year,t.mon,t.day) @staticmethod def tomorrow(): t=time.localtime(time.time()+86400) return Date(t.year,t.mon,t.day) now=Date.now() tom=Date.tomorrow()
类方法可以把类本身作为对象进行操作:
如果创建一个Date的子类:
class EuroDate(Date): pass
EuroDate.now()产生是一个Date实例而不是EuroDate实例,为避免这种情况,可以:
class Date(object): @classmethod def now(cls): t=time.localtime() return cls(t.year,t.mon,t.day)
这样产生的就是子类对象了。
特性可以用函数来模拟属性。
class Rectangular(object): def __init__(self,width,height): self.width=width self.height=height @property def area(self): return self.width*self.height r=Rectangular(2,3) print r.area
4.3 functools模块中定义的@wraps(func)可以将函数func的名称,文档字符串等属性传递给要定义的包装器函数。
装饰器包装函数可能会破坏与文档字符串相关的帮助功能:
def wrap(func): def call(*args,**kwargs): return func(*args,**kwargs) return call @wrap def foo(): ‘‘‘this is a func‘‘‘ pass print foo.__doc__ print foo.__name__
结果是
None call
解决办法是编写可以传递函数名称和文档字符串的装饰器函数:
def wrap(func): def call(*args,**kwargs): return func(*args,**kwargs) call.__doc__=func.__doc__ call.__name__=func.__name__ return call @wrap def foo(): ‘‘‘this is a func‘‘‘ pass print foo.__doc__ print foo.__name__
结果正常:
this is a func foo
functools的wraps就提供这个功能:
from functools import wraps def wrap(func): @wraps(func) def call(*args,**kwargs): return func(*args,**kwargs) return call @wrap def foo(): ‘‘‘this is a func‘‘‘ pass print foo.__doc__ print foo.__name__
4.4 contexlib模块中定义的contextmanager(func)可以根据func创建一个上下文管理器。
from contextlib import contextmanager @contextmanager def listchange(alist): listcopy=list(alist) yield listcopy alist[:]=listcopy alist=[1,2,3] with listchange(alist) as listcopy: listcopy.append(5) listcopy.append(4) print alist