Python Decorator的設計模式演繹過程解析

89542767 發布于2022-11-11 14:10 / 382人閱讀

　　小編寫這篇文章的一個主要目的，主要是給大家去做一個相關的解答，解答的內容主要是涉及到python一些相關事宜，主要是給大家詳解的是Python Decorator的一些相關事宜，比如講一下他們的底層原理，關于設計模式演繹過程，下面就給大家詳細解答下。

　　關于代理模式、裝飾模式

　　設計模式中經常提到的代理模式、裝飾模式，這兩種叫法實際上是說的同一件事，只是側重點有所不同而已。

　　這兩者都是通過在原有對象的基礎上封裝一層對象，通過調用封裝后的對象而不是原來的對象來實現代理/裝飾的目的。

　　例如：（以Java為例）

　　public class CountProxy implements Count{
　　private CountImpl countImpl;
　　public CountProxy(CountImpl countImpl){
　　this.countImpl=countImpl;
　　}
　　Override
　　public void queryCount(){
　　System.out.println("事務處理之前");
　　//調用委托類的方法;
　　countImpl.queryCount();
　　System.out.println("事務處理之后");
　　}
　　Override
　　public void updateCount(){
　　System.out.println("事務處理之前");
　　//調用委托類的方法;
　　countImpl.updateCount();
　　System.out.println("事務處理之后");
　　}
　　}

　　在這個例子中CountProxy是對CountImpl的封裝。

　　使用者通過CountProxy.queryCount方法來調用CountImpl.queryCount方法，這被稱為代理，即CountProxy是代理類，CountImpl是被代理類。

　　在CountProxy.queryCount方法中，可以在CountImpl.queryCount方法調用之前和之后添加一些額外的操作，被稱為裝飾，即CountProxy是裝飾類，CountImpl是被裝飾類。

　　如果強調通過CountProxy對CountImpl進行代理的作用，則稱為代理模式；

　　如果強調通過CountProxy對CountImpl增加額外的操作，則稱為裝飾模式；

　　不論是哪種稱呼，其本質都在于對原有對象的封裝。

　　其封裝的目的在于增強所封裝對象的功能或管理所封裝的對象。

　　從上面的例子也可以發現，代理/封裝所圍繞的核心是可調用對象（比如函數）。

　　Python中的代理/裝飾

　　Python中的可調用對象包括函數、方法、實現了__call__方法的類。

　　Python中的函數也是對象，可以作為高階函數的參數傳入或返回值返回。

　　因此，當代理/裝飾的對象是函數時，可以使用高階函數來對某個函數進行封裝。

　　例如：

　　def query_count_proxy(fun,name,age):
　　print('do something before')
　　rv=fun(name,age)
　　print('do something after')
　　return rv
　　def query_count(name,age):
　　print('name is%s,age is%d'%(name,age))
　　query_count_proxy(query_count,'Lee',20)

　　但是，這個例子中，query_count函數作為參數傳入query_count_proxy函數中，并在query_count_proxy函數中被調用，其結果作為返回值返回。這就完成了代理的功能，同時，在調用query_count函數的前后，我們還增加了裝飾代碼。

　　但是，query_count_proxy的函數參數與query_count不一樣了，理想的代理應該保持接口一致才對。

　　為了保持一致，我們可以利用高階函數可以返回函數的特點來完成：

　　def query_count_proxy(fun):
　　def wrapper(name,age):
　　print('do something before')
　　rv=fun(name,age)
　　print('do something after')
　　return rv
　　return wrapper
　　def query_count(name,age):
　　print('name is%s,age is%d'%(name,age))
　　query_count_proxy(query_count)('Lee',20)

　　修改后的例子，query_count_proxy僅負責接受被代理的函數query_count作為參數，同時，返回一個函數對象wrapper作為返回值，真正的封裝動作在wrapper這個函數中完成。

　　此時，如果調用query_count_proxy(query_count)就得到了wrapper函數對象，則，執行query_count_proxy(query_count)('Lee',20)就相當于執行了wrapper('Lee',20)。

　　但是可以看到，query_count_proxy(query_count)('Lee',20)這種使用方法，仍然不能保證一致。

　　為了保持一致，我們需要利用Python中對象與其名稱可以動態綁定的特點。不使用query_count_proxy(quer_count)('Lee',20)來調用代理函數，而是使用下面兩句：

　　query_count=query_count_proxy(query_count)
　　query_count('Lee',20)

　　執行query_count_proxy(query_count)生成wrapper函數對象，將這個對象通過query_count=query_count_proxy(query_count)綁定到query_count這個名字上來，這樣執行query_count('Lee',20)時，其實執行的是wrapper('Lee',20)。

　　這么做的結果就是：使用代理時調用query_count('Lee',20)與不使用代理時調用query_count('Lee',20)對使用者而言保持不變，不用改變代碼，但是在真正執行時，使用的是代理/裝飾后的函數。

　　這里，基本利用Python的高階函數及名稱綁定完成了代理/裝飾的功能。

　　還有什么不理想的地方呢？

　　對，就是query_count=query_count_proxy(query_count)，因為這句既不簡潔，又屬于重復工作。

　　Python為我們提供了語法糖來完成這類的tedious work。

　　方法就是：

　　query_count_proxy
　　def query_count(name,age):
　　return'name is%s,age is%d'%(name,age)
　　query_count=query_count_proxy(query_count)就等同于在定義query_count函數的時候，在其前面加上query_count_proxy。

　　Python看到這樣的語法，就會自動的執行query_count=query_count_proxy(query_count)進行name rebinding

　　補充

　　以上就是Python實現可調用對象裝飾的核心。

　　可調用對象包括函數、方法、實現了__call__方法的類，上述內容只是針對函數來解釋，對于方法、實現了__call__方法的類，其基本原理相同，具體實現略有差別。

　　以上就是小編為大家總結的，希望可以給各位讀者帶來幫助。

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