Python学习之装饰器与类的装饰器详解
通过学习装饰器可以让我们更好更灵活的使用函数,通过学会使用装饰器还可以让我们的代码更加优雅。
在我们的实际工作中,很多场景都会用到装饰器,比如记录一些日志、或者屏蔽一些不太合法的程序执行从而使我们的代码更加安全。
装饰器
什么是装饰器?虽然对这个次感到陌生,但是完全不需要担心。
首先,装饰器也是一种函数;只不过装饰器可以接收 函数 作为参数来传递。
并且可以通过 return 可以返回一个函数,装饰器通过接收一个函数,对它在装饰器内部进行处理、调用,并返回一个新的函数,同时还可以动态增强传入函数的功能。
装饰器整个流程是这样的:
- A函数是装饰器,B函数是A函数传入的参数。
- 将B函数在A函数中执行,在A函数中可以选择执行或不执行,也可以对B函数的结果进行二次加工处理。
接下来我们看看 装饰器长什么样子
def a(): def b(): print(helloworld) b() a() b()
a() 函数中书写了一个 b() 函数,并在 a() 函数中调用 b() 函数。是不是非常类似在类中定义一个局部函数并调用的例子?其实装饰器就是有些类似这样的操作,只不过被装饰器调用的函数是通过 参数 的形式传进去,并在 b() 函数中执行。
我们在定义完 a() 函数之后进行调用,可以正常处理。但是 b() 函数 是 a() 函数的局部函数 如果在外部调用会报错。(如上文中的第十行,就会报错)
装饰器的定义
示例如下:
def out(func_args): # 装饰器的第一层函数被称为 外围函数 , 'func_args' 为要处理的函数 def inter(*args, **kwargs): # 外围函数 的函数体内定义的函数被称为 内嵌函数 ;传入的参数为要处理的 func_args 函数的参数 # 这里我们并不知道 func_args 函数需要传入进来的参数是什么,所以目前写传入可变参数是比较合理的 return func_args(*args, **kwargs) # 在 内嵌函数 的函数体内调用 func_args 函数,并将可变参数传入 # 其实这里我们可以处理更多的逻辑; # 我们可以选择执行或者不执行,甚至可以func_args 函数的执行结果进行二次处理 return inter # 书写完 内嵌函数的业务之后,我们在 外围函数体内返回 内嵌函数 # 需要注意的是,这里是不执行的(因为没有加括号),这是装饰器的定义规则,是必不可少的 # 只有外围函数返回内嵌函数,才可以被之后的代码执行;(因为所有的业务都在内嵌函数中,不返回就无法执行调用)
装饰器的用法
在我们日常工作中,装饰器的使用方法有两种。
第一种:将被调用的函数直接作用为参数传入装饰器的外围函数括弧内;示例如下:
def a(func): def b(*args, **kwargs): return func(*args, **kwargs) return b def c(name): print(name) a(c)('Neo') # >>> 执行结果如下: # >>> Neo
第二种:将装饰器与被调用函数绑定在一起, @ 符号 + 装饰器函数放在被调用函数的上一行,被调用的函数正常定义,只需要直接调用被执行函数即可。示例如下:
def a(func): def b(*args, **kwargs): return func(*args, **kwargs) return b @a def c(name): print(name) c('Neo') # >>> 执行结果如下: # >>> Neo
最常用的装饰器用法为第二种。
现在我们构建一个 检查字符串类型的装饰器,加深一下对装饰器的理解。
def check_ok(func): def inner(*args, **kwargs): result = func(*args, **kwargs) if result == 'OK': return '传入的参数数据为:\'%s\'' % result else: return '传入的参数数据不为:\'OK\'' return inner @check_ok def test_str(data): return data result = test_str('OK') print(result) # >>> 执行结果如下: # >>> 传入的参数数据为:'OK' result = test_str('NO') print(result) # >>> 执行结果如下: # >>> 传入的参数数据不为:'OK'
以上就是一个装饰器的简单用法,后续的学习内容会接触到更多的高级用法。
类中的装饰器
类的装饰器 - classmethod
classmethod 的功能:可以将类函数不经过实例化即可直接被调用
classmethod 的用法:示例如下
@classmethod def func(cls, ...): todo # >>> cls 替代普通类函数中的 self ; # >>> 变更为 cls ,表示当前的类 # >>> self 代表的是 实例化对象,所以只有通过实例化后,才可以调用 # >>> cls 代表的是 类 ,所以即使不通过实例化,也可以调用 # ***************************************************** class Test(object): @classmethod def add(cls, a, b): return a + b print(Test.add(1, 3)) # >>> 执行结果如下: # >>> 4
演示案例:
class Cat(object): def __init__(self, name): self.name = name def eat(self): print(self.name, '喜欢吃鱼') @classmethod def work(cls): print('会抓老鼠') dragonLi = Cat('狸花猫') print(dragonLi.eat(), dragonLi.work()) # >>> 执行结果如下: # >>> 狸花猫 喜欢吃鱼 # >>> 会抓老鼠
接下来我们不使用 类的实例化 ,直接使用 类 调用 eat() 函数 与 work() 函数
class Cat(object): def __init__(self, name): self.name = name def eat(self): print(self.name, '喜欢吃鱼') @classmethod def work(cls): print('会抓老鼠') dragonLi = Cat('狸花猫') Cat.eat() # >>> 执行结果如下: # >>> TypeError: Cat.eat() missing 1 required positional argument: 'self' # >>> 报错缺少重要参数 'self' (没有进行实例化的类,类无法直接调用类函数) Cat.work() # >>> 执行结果如下: # >>> 会抓老鼠 # >>> 绑定了 classmethod 装饰器 的 work() 函数,即使没有实例化,也可以直接被 类 调用
再尝试一下看看 没有装饰器的 eat() 函数 与 使用了 classmethod 装饰器 work() 之间可不可以互相调用
class Cat(object): def __init__(self, name): self.name = name def eat(self): print(self.name, '喜欢吃鱼') @classmethod def work(cls): print('会抓老鼠') cls.eat() # 在 classmethod 装饰器的 work() 函数内 调用 eat() 函数 dragonLi = Cat('狸花猫') dragonLi.work() # >>> 执行结果如下: # >>> TypeError: Cat.eat() missing 1 required positional argument: 'self' # >>> 同样报错缺少重要参数 'self'
class Cat(object): def __init__(self, name): self.name = name def eat(self): print(self.name, '喜欢吃鱼') self.work() @classmethod def work(cls): print('会抓老鼠') dragonLi01 = Cat('狸花猫') dragonLi01.eat() # >>> 执行结果如下: # >>> 执行结果如下: # >>> 狸花猫 喜欢吃鱼 # >>> 会抓老鼠
综合以上两个场景,我们得出以下结论:
- 在带有 classmethod 装饰器 的 函数 内,是无法调用普通的 带有 self 的函数的
- 但是在普通的带有 self 的类函数内,是可以调用带有 classmethod 装饰器 的 函数的
类的装饰器 - staticmethod
staticmethod 的功能:可以将 类函数 不经过实例化而直接被调用,被该装饰器调用的函数不需要传入 self 、cls 参数,并且无法在该函数内调用其他 类函数 或 类变量
staticmethod 的用法:参考如下
@staticmethod def func(...): todo # >>> 函数内无需传入 cls 或 self 参数 # ***************************************************** class Test(object): @staticmethod def add(a, b): return a + b print(Test.add(1, 3)) # >>> 执行结果如下: # >>> 4
接下来我们在上文的 Cat() 类基础演示一下 staticmethod 装饰器 (新建一个 color() 函数,使用 staticmethod 装饰器 )
class Cat(object): def __init__(self, name): self.name = name def eat(self): print(self.name, '喜欢吃鱼') self.work() @classmethod def work(cls): print('会抓老鼠') @staticmethod def color(): print('黄棕色') dragonLi = Cat('狸花猫') print(dragonLi.eat(), dragonLi.color()) # >>> 执行结果如下: # >>> 狸花猫 喜欢吃鱼 # >>> 会抓老鼠 # >>> 黄棕色 # >>> 从执行结果来看, staticmethod 装饰器的 color() 函数可以被实例化后的对象 dragonLi 调用。 # >>> 那么可以被 Cat() 类 直接调用么?我们往下看 print(Cat.color()) # >>> 执行结果如下: # >>> 黄棕色 # >>> 可以看到,staticmethod 装饰器构造的 color() 函数,即使没有被实例化,依然可以直接被 类 调用
同样的,也尝试一下 staticmethod 装饰器构造的 color() 函数 是否能够在类函数中互相调用。
class Cat(object): def __init__(self, name): self.name = name def eat(self): print(self.name, '喜欢吃鱼') self.work() self.color() @classmethod def work(cls): print('会抓老鼠') @staticmethod def color(): print('黄棕色') dragonLi = Cat('狸花猫') dragonLi.eat() # >>> 执行结果如下: # >>> 狸花猫 喜欢吃鱼 # >>> 会抓老鼠 # >>> 黄棕色 # >>> 结合执行结果得出结论:staticmethod 装饰器构造的 color() 函数 可以在 eat() 类函数中被调用
与带有 classmethod 装饰器 的 函数 一样,staticmethod 装饰器构造的 函数也是无法调用普通的 带有 self 的函数的,这里就不再书写演示代码进行演示了。(staticmethod 装饰器构造的 函数也是无法调用普通的 带有 self 的函数会报错 : NameError: name 'self' is not defined )
类的装饰器 - property
property 的功能:可以将类函数的执行免去小括号,类似于直接调用类的变量(属性)
staticmethod 的用法:参考如下
@property def func(self): todo # >>> 不能传入参数,无重要函数说明 # *************************示例如下************************* class Test(object): def __init__(self, name): self.name = name @property def call_name(self): return 'Hello {}'.format(self.name) test = Test('Neo') result = test.call_name # 不需要添加 小括号 即可调用 call_name 函数; # 关于 staticmethod 不可传入参数,其实并不是不可以传入参数,而是传入的方法比较另类,我们继续往下看 print(result) # >>> 执行结果如下: # >>> Hello Neo
重新创建一个 Dog 类 ,然后我们继续演示。
class Dog(object): def __init__(self, name): self.__name = name @property def type(self): if self.__name in ['哈士奇', '萨摩耶', '阿拉斯基']: return self.__name, '是雪橇犬,\'雪橇三傻\'之一' elif self.__name in ['吉娃娃', '博美犬', '约克夏']: return self.__name, '是小型犬' else: return self.__name, '我暂时不知道这是什么犬种,也许它是\'泰日天\'的亲戚' dog = Dog(name='哈士奇') print(dog.type) # 这里我们并不需要 dog.type + () 小括号,即可调用 type() 函数 # >>> 执行结果如下: # >>> ('哈士奇', "是雪橇犬,'雪橇三傻'之一") # >>> 这里我们看到 当 Dog 类 实例化 dog 变量之后,我们传入的 '哈士奇' 参数是不可更改的,如果我们尝试利用赋值的方式修改传入的参数呢? dog = Dog(name='哈士奇') dog.type = '约克夏' print(dog.type) # >>> 执行结果如下: # >>> AttributeError: can't set attribute # >>> 报错:属性错误,不可以设置这个属性 # >>> 其实,property 装饰器绑定的函数的参数并不是不可以更改,只是更改的方式比较特殊,并不是不能通过赋值的形式传入参数,我们继续往下看。
首先,我们已经使用了 @property 绑定了我们的 type 函数,这是一个返回值的方法。 所以我们要如何给 type() 函数赋值呢?其实很简单,我们可以通过 @type 对应上 type() 函数,在它的函数内部有一个函数 setter ;然后再定义一个 type 函数,在这个新定义的 type() 函数内定义一个值 value (可以是任意的名字,但这里需要注意,只能定义一个值)。然后再通过设置一个 self.__name = value ,如此就可以达到修改传入参数的目的。废话不多说了,看下方的示例:
class Dog(object): def __init__(self, name): self.__name = name @property def type(self): if self.__name in ['哈士奇', '萨摩耶', '阿拉斯基']: return self.__name, '是雪橇犬,\'雪橇三傻\'之一' elif self.__name in ['吉娃娃', '博美犬', '约克夏']: return self.__name, '是小型犬' else: return self.__name, '我暂时不知道这是什么犬种,也许它是\'泰日天\'的亲戚' @type.setter def type(self, value): self.__name = value dog = Dog(name='哈士奇') dog.type = '约克夏' print(dog.type) # >>> 执行结果如下: # >>> ('约克夏', '是小型犬')
附:使用最广泛的装饰器为 classmethod
以上就是Python学习之装饰器与类的装饰器详解的详细内容,更多关于Python装饰器的资料请关注脚本之家其它相关文章!
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