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無(wú)論項(xiàng)目中還是面試都離不開(kāi)裝飾器話題，裝飾器的強(qiáng)大在于它能夠在不修改原有業(yè)務(wù)邏輯的情況下對(duì)代碼進(jìn)行擴(kuò)展，權(quán)限校驗(yàn)、用戶認(rèn)證、日志記錄、性能測(cè)試、事務(wù)處理、緩存等都是裝飾器的***應(yīng)用場(chǎng)景，它能夠***程度地對(duì)代碼進(jìn)行復(fù)用。

但為什么初學(xué)者對(duì)裝飾器的理解如此困難，我認(rèn)為本質(zhì)上是對(duì)Python函數(shù)理解不到位，因?yàn)檠b飾器本質(zhì)上還是函數(shù)。

函數(shù)的定義

理解裝飾器前，需要明白函數(shù)的工作原理，我們先從一個(gè)最簡(jiǎn)單函數(shù)定義開(kāi)始：

def foo(num): 
    return num + 1 

上面定義了一個(gè)函數(shù)，名字叫foo，也可以把 foo 可理解為變量名，該變量指向一個(gè)函數(shù)對(duì)象

調(diào)用函數(shù)只需要給函數(shù)名加上括號(hào)并傳遞必要的參數(shù)(如果函數(shù)定義的時(shí)候有參數(shù)的話)

value = foo(3) 
print(value) # 4 

變量名 foo 現(xiàn)在指向 函數(shù)對(duì)象，但它也可以指向另外一個(gè)函數(shù)。

def bar(): 
    print("bar") 
foo = bar 
foo() # bar 

函數(shù)作為返回值

在Python中，一切皆為對(duì)象，函數(shù)也不例外，它可以像整數(shù)一樣作為其它函數(shù)的返回值，例如：

def foo(): 
    return 1 
 
def bar(): 
    return foo 
 
print(bar()) # <function foo at 0x10a2f4140> 
 
print(bar()()) # 1  
# 等價(jià)于 
print(foo()) # 1 

bar() 的返回值是一個(gè)函數(shù)對(duì)象，所以我們可以繼續(xù)對(duì)返回值進(jìn)行調(diào)用，調(diào)用bar()()等價(jià)于調(diào)用 foo()，因?yàn)?變量 foo 指向的對(duì)象與 bar() 的返回值是同一個(gè)對(duì)象。

函數(shù)作為參數(shù)

函數(shù)還可以像整數(shù)一樣作為函數(shù)的參數(shù)，例如：

def foo(num): 
    return num + 1 
 
def bar(fun): 
    return fun(3) 
 
value = bar(foo) 
print(value)  # 4 

函數(shù) bar 接收一個(gè)參數(shù)，這個(gè)參數(shù)是一個(gè)可被調(diào)用的函數(shù)對(duì)象，把函數(shù) foo 傳遞到 bar 中去時(shí)，foo 和 fun 兩個(gè)變量名指向的都是同一個(gè)函數(shù)對(duì)象 。所以調(diào)用 fun(3) 相當(dāng)于調(diào)用 foo(3)。

函數(shù)嵌套

函數(shù)不僅可以作為參數(shù)和返回值，函數(shù)還可以定義在另一個(gè)函數(shù)中，作為嵌套函數(shù)存在，例如：

def outer(): 
    x = 1 
    def inner(): 
        print(x) 
    inner() 
 
outer() # 1 

inner做為嵌套函數(shù)，它可以訪問(wèn)外部函數(shù)的變量，調(diào)用 outer 函數(shù)時(shí)，發(fā)生了3件事：

• 給 變量 x 賦值為1
• 定義嵌套函數(shù) inner，此時(shí)并不會(huì)執(zhí)行 inner 中的代碼，因?yàn)樵摵瘮?shù)還沒(méi)被調(diào)用，直到第3步
• 調(diào)用 inner 函數(shù)，執(zhí)行 inner 中的代碼邏輯。

閉包

再來(lái)看一個(gè)例子：

def outer(x): 
    def inner(): 
        print(x) 
 
    return inner 
closure = outer(1) 
closure() # 1 

同樣是嵌套函數(shù)，只是稍改動(dòng)一下，把局部變量 x 作為參數(shù)了傳遞進(jìn)來(lái)，嵌套函數(shù)不再直接在函數(shù)里被調(diào)用，而是作為返回值返回，這里的 closure就是一個(gè)閉包，本質(zhì)上它還是函數(shù)，閉包是引用了自由變量(x)的函數(shù)(inner)。

裝飾器

繼續(xù)往下看：

def foo(): 
    print("foo") 

上面這個(gè)函數(shù)這可能是史上最簡(jiǎn)單的業(yè)務(wù)代碼了，雖然沒(méi)什么用，但是能說(shuō)明問(wèn)題就行?，F(xiàn)在，有一個(gè)新的需求，需要在執(zhí)行該函數(shù)時(shí)加上日志：

def foo(): 
    print("記錄日志開(kāi)始") 
    print("foo") 
    print("記錄日志結(jié)束") 

功能實(shí)現(xiàn)，唯一的問(wèn)題就是它需要侵入到原來(lái)的代碼里面，把日志邏輯加上去，如果還有好幾十個(gè)這樣的函數(shù)要加日志，也必須這樣做，顯然，這樣的代碼一點(diǎn)都不Pythonic。那么有沒(méi)有可能在不修改業(yè)務(wù)代碼的提前下，實(shí)現(xiàn)日志功能呢?答案就是裝飾器。

def outer(func): 
    def inner(): 
        print("記錄日志開(kāi)始") 
        func() # 業(yè)務(wù)函數(shù) 
        print("記錄日志結(jié)束") 
    return inner 
 
def foo(): 
    print("foo") 
 
foo = outer(foo)  
foo() 

我沒(méi)有修改 foo 函數(shù)里面的任何邏輯，只是給 foo 變量重新賦值了，指向了一個(gè)新的函數(shù)對(duì)象。***調(diào)用 foo()，不僅能打印日志，業(yè)務(wù)邏輯也執(zhí)行完了?，F(xiàn)在來(lái)分析一下它的執(zhí)行流程。

這里的 outer 函數(shù)其實(shí)就是一個(gè)裝飾器，裝飾器是一個(gè)帶有函數(shù)作為參數(shù)并返回一個(gè)新函數(shù)的閉包，本質(zhì)上裝飾器也是函數(shù)。outer 函數(shù)的返回值是 inner 函數(shù)，在 inner 函數(shù)中，除了執(zhí)行日志操作，還有業(yè)務(wù)代碼，該函數(shù)重新賦值給 foo 變量后，調(diào)用 foo() 就相當(dāng)于調(diào)用 inner()

foo 重新賦值前：

重新賦值后：

另外，Python為裝飾器提供了語(yǔ)法糖 @，它用在函數(shù)的定義處：

@outer 
def foo(): 
    print("foo") 
 
foo() 

這樣就省去了手動(dòng)給foo重新賦值的步驟。

到這里不知你對(duì)裝飾器理解了沒(méi)有?當(dāng)然，裝飾器還可以更加復(fù)雜，比如可以接受參數(shù)的裝飾器，基于類的裝飾器等等。

【本文是51CTO專欄作者“劉志軍”的原創(chuàng)文章，作者微信公眾號(hào)：Python之禪(VTtalk)】

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