摘要：今天就結(jié)合最近的世界杯帶大家理解下裝飾器。而德國(guó)是上屆的冠軍，又是這屆奪冠熱門(mén)。裝飾器的存在是為了適用兩個(gè)場(chǎng)景，一個(gè)是增強(qiáng)被裝飾函數(shù)的行為，另一個(gè)是代碼重用。在利用語(yǔ)法糖，簡(jiǎn)化賦值操作。行為良好的裝飾器可以重用，以減少代碼量。

Python 裝飾器是在面試過(guò)程高頻被問(wèn)到的問(wèn)題，裝飾器也是一個(gè)非常好用的特性，
熟練掌握裝飾器會(huì)讓你的編程思路更加寬廣，程序也更加 pythonic。

今天就結(jié)合最近的世界杯帶大家理解下裝飾器。

6 月 17 日德國(guó)戰(zhàn)墨西哥，小癡雖然是一個(gè)偽球迷，但每年的世界杯還是會(huì)了解下。而德國(guó)是上屆的冠軍，又是這屆奪冠熱門(mén)。德意志戰(zhàn)車(chē)在 32 年間小組賽就沒(méi)有輸過(guò)！臥槽！雖然小癡很少賭球，但這次德國(guó)如此強(qiáng)大，肯定會(huì)贏吧。搏一搏單車(chē)變摩托！隨后小癡買(mǎi)了德國(guó)隊(duì)贏。心里想著這次肯定穩(wěn)了！贏了會(huì)所嫩模！小癡連比賽都不看，美滋滋的敲著代碼。

然后比賽結(jié)果卻是德國(guó)爆冷 0:1 輸給墨西哥隊(duì)，德國(guó)隊(duì)輸了比賽，小癡也下海干活。只是此時(shí)的天臺(tái)有點(diǎn)擠，風(fēng)還有大。

小癡含淚的寫(xiě)下了下面的代碼：

def guess_win(func):
    def rooftop_status():
        result = func()
        print("天臺(tái)已滿(mǎn)，請(qǐng)排隊(duì)！")
        return result
    return rooftop_status
@guess_win
def german_team():
    print("德國(guó)必勝！") 

輸出結(jié)果：

德國(guó)必勝！
天臺(tái)已滿(mǎn)，請(qǐng)排隊(duì)！ 

首先我們先來(lái)了解下什么是裝飾器，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，裝飾器只是語(yǔ)法糖，裝飾器是可調(diào)用的對(duì)象，可以像常規(guī)的可調(diào)用對(duì)象那樣調(diào)用，特殊的地方是裝飾器的參數(shù)是一個(gè)函數(shù)。

裝飾器的存在是為了適用兩個(gè)場(chǎng)景，一個(gè)是增強(qiáng)被裝飾函數(shù)的行為，另一個(gè)是代碼重用。

比如在上面的例子中我們?cè)趬旱聡?guó)隊(duì)贏的時(shí)候，原本的 german_team() 函數(shù)只是輸出德國(guó)必勝，但在使用裝飾器（guess_win）后，它的功能多了一項(xiàng)：輸出「天臺(tái)已滿(mǎn)，請(qǐng)排隊(duì)！」。這就是一個(gè)簡(jiǎn)單的裝飾器，實(shí)現(xiàn)了「增強(qiáng)被裝飾函數(shù)的行為」。

一個(gè)良好的裝飾器必須要遵守兩個(gè)原則：

1 不能修改被裝飾函數(shù)的代碼

2 不能修改被裝飾函數(shù)的調(diào)用方式

這里并不難以理解，在現(xiàn)在的生產(chǎn)環(huán)境中，很多代碼是不能輕易的改寫(xiě)，因?yàn)檫@樣有可能發(fā)送意想不到的影響。還有一點(diǎn)就是我們?cè)诳创笊竦拇a，我們根本不懂如何改寫(xiě)。同時(shí)你也不能修改調(diào)用方式，因?yàn)槟悴⒉恢烙性谝粋€(gè)項(xiàng)目中，有多少處應(yīng)用了此函數(shù)。

如果你想要很好的理解裝飾器，那下面的兩個(gè)內(nèi)容需要你先有所認(rèn)知。

1 函數(shù)名可以賦值給變量

2 高階函數(shù)

我們來(lái)看下這個(gè)例子：

def func(name):
    print("我是{}！慌的一逼！".format(name))
func("梅西")
y = func
y("勒夫") 

輸出結(jié)果：

我是梅西！慌的一逼！
我是勒夫！慌的一逼！

在代碼中我們首先定義了函數(shù) func，并調(diào)用了 func 函數(shù)，并且把 func 賦值給 y。y = func 表明了：函數(shù)名可以賦值給變量，并且不影響調(diào)用。

這樣講，可能還有些人不太明白。我們?cè)趤?lái)對(duì)比下我們常用的操作。這其實(shí)和整數(shù)、數(shù)字是一樣的，下面的代碼你肯定熟悉：

a = 1
b = a
print(a, b) 

2 高階函數(shù)

高階函數(shù)滿(mǎn)足如下的兩個(gè)條件中的任意一個(gè)：a.可以接收函數(shù)名作為實(shí)參；b.返回值中可以包含函數(shù)名。

在 Python 標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的 map 和 filter 等函數(shù)就是高階函數(shù)。

l = [1, 2, 4]
r = map(lambda x: x*3, l)
for i in r:
    print("當(dāng)前天臺(tái)人數(shù)：", i) 

輸出結(jié)果：

當(dāng)前天臺(tái)人數(shù)： 3
當(dāng)前天臺(tái)人數(shù)： 6
當(dāng)前天臺(tái)人數(shù)： 12 

自定義一個(gè)能返回函數(shù)的函數(shù)，也是高階函數(shù)：

def f(l):
    return map(lambda x: x *5, l)
a = f(l)
for i in a:
    print("當(dāng)前天臺(tái)人數(shù)：", i) 

輸出結(jié)果：

當(dāng)前天臺(tái)人數(shù)： 5
當(dāng)前天臺(tái)人數(shù)： 10
當(dāng)前天臺(tái)人數(shù)： 20 

現(xiàn)在你已經(jīng)知道了「函數(shù)名賦值」和「高階函數(shù)」，有了這兩個(gè)基礎(chǔ)，我們就可以嘗試實(shí)現(xiàn)一個(gè)類(lèi)似的裝飾器。

def status(func):
    print("慌的一逼！")
    return func
def name():
    print("我是梅西！")
temp = status(name)
temp() 

輸出結(jié)果：

慌的一逼！
我是梅西！ 

在這個(gè)例子中我們定義了一個(gè) status 函數(shù)，status 接收一個(gè)函數(shù)名然后直接返回該函數(shù)名。這樣我們實(shí)現(xiàn)了不修改原函數(shù) name，并且添加了一個(gè)新功能的需求。但是這里有個(gè)缺陷就是函數(shù)的調(diào)用方式改變了。即不是原本的 name，而是 temp。

要解決這個(gè)問(wèn)題很簡(jiǎn)單，相信 a = a*3 這樣的表達(dá)式大家都見(jiàn)過(guò)，那么上述代碼中的 temp = status(name) 同樣可以修改為 name = status(name)，這樣我們就完美的解決了問(wèn)題：既添加新功能又沒(méi)有修改原函數(shù)和其調(diào)用方式。修改后的代碼如下：

def status(func):
    print("慌的一逼！")
    return func
def name():
    print("我是梅西！")
name = status(name)
name() 

但這樣的代碼卻有個(gè)不便之處，即每次使用這樣的裝飾器，我們都要寫(xiě)類(lèi)似 name = status(name) 的代碼。程序員都是懶的，所以才有那么多高級(jí)的語(yǔ)法。在 python 中為了簡(jiǎn)化這種情況，提供了一個(gè)語(yǔ)法糖 @，在每個(gè)被裝飾的函數(shù)上方使用這個(gè)語(yǔ)法糖就可以省掉這一句代碼 name = status(name)，最后的代碼如下：

def status(func):
    print("慌的一逼！")
    return func
@status
def name():
    print("我是梅西！")
name() 

這樣我們就弄清楚了裝飾器的工作原理：

1 寫(xiě)一個(gè)高階函數(shù)，即參數(shù)是函數(shù)，返回的也是函數(shù)。

2 在利用語(yǔ)法糖@，簡(jiǎn)化賦值操作。

但是對(duì)比開(kāi)頭的例子，還是有些不一樣。在開(kāi)始的例子中，我們還實(shí)現(xiàn)了一個(gè) rooftop_status 函數(shù)，來(lái)判斷下當(dāng)前的天臺(tái)狀是否人滿(mǎn)。但是我們現(xiàn)在是直接返回了函數(shù)名，這樣函數(shù)調(diào)用后我們就沒(méi)辦法做任何事情。梅西和德國(guó)慌了，我們也慌了，各個(gè)都要天臺(tái)見(jiàn)，但在這之前我們也要考慮下天臺(tái)的情況。

為了能判斷天臺(tái)的情況，所以此時(shí)我們需要在嵌套一層函數(shù)，將實(shí)現(xiàn)額外功能的部分寫(xiě)在內(nèi)層函數(shù)中，然后將這個(gè)內(nèi)層函數(shù)返回即可。這也是為什么裝飾器都是嵌套函數(shù)的原因。

另外，開(kāi)篇的例子并沒(méi)有返回值，也沒(méi)有參數(shù)，要對(duì)既有參數(shù)又有返回值的函數(shù)進(jìn)行裝飾的話(huà)，還需要進(jìn)一步完善。 能夠處理返回值的裝飾器：

def guess_win(func):
    def rooftop_status():
        result = func()
        print("天臺(tái)已滿(mǎn)，請(qǐng)排隊(duì)！")
        return result
    return rooftop_status
@guess_win
def german_team():
    print("德國(guó)必勝！")
    return "贏了會(huì)所嫩模！輸了下海干活！"
x = german_team()
print(x) 

輸出結(jié)果：

德國(guó)必勝！
天臺(tái)已滿(mǎn)，請(qǐng)排隊(duì)！
贏了會(huì)所嫩模！輸了下海干活！ 

能夠處理參數(shù)的裝飾器：

def guess_win(func):
    def rooftop_status(*args, **kwargs):
        result = func(*args, **kwargs)
        print("天臺(tái)已滿(mǎn)，請(qǐng)排隊(duì)！")
        return result
    return rooftop_status
@guess_win
def german_team(arg):
    print("{}必勝！".format(arg))
    return "贏了會(huì)所嫩模！輸了下海干活！"
x = german_team("德國(guó)")
y = german_team("西班牙")
print(x) 

輸出結(jié)果：

德國(guó)必勝！
天臺(tái)已滿(mǎn)，請(qǐng)排隊(duì)！
西班牙必勝！
天臺(tái)已滿(mǎn)，請(qǐng)排隊(duì)！
贏了會(huì)所嫩模！輸了下海干活！ 

裝飾器的本質(zhì)是函數(shù)，其參數(shù)是另一個(gè)函數(shù)（被裝飾的函數(shù)）。裝飾器通常會(huì)額外處理被裝飾的函數(shù)，然后把它返回，或者將其替換成另一個(gè)函數(shù)或可調(diào)用對(duì)象。行為良好的裝飾器可以重用，以減少代碼量。

對(duì)于這屆的世界杯，我總結(jié)了下。

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