Python 装饰器

知道python 装饰器这个名字很久了，也在很多代码中看到，但是感觉始终没有很透彻的了解，所以今天花了些时间来弄懂它，我会尝试用通俗易懂的例子来解释。

首先，给一个定义，可能不严谨（根据我自己的理解）。装饰器就是一种方法，能够对新的函数进行装饰（或封装），使他们有相同的特性或功能。

假设你正在开发一个计算器。要求是能够实现加减这些简单的功能，同时在进行计算时输出 ‘hello user’。很简单，只需要如下两个简单的函数。但是这个写法有一个问题，print('hello user') 起相同的作用，但是在不同函数中需要重复写。假设你有100个方法，那么就造成很多重复语句。并且，如果你哪天不想打印 hello user 了，要一个一个改。

#code 1
def plus(a, b):
    print('hello user')
    result = a+b
    return result

def sub(a, b):
    print('hello user')
    result = a-b
    return result

a = 10
b = 5

result_plus = plus(a, b)
result_sub = sub(a, b)

这个问题可以被解决，如下所示。 很简单，只需要定义另一个函数，将相同的功能固定，但是传入不同的计算方法来获得不同的结果即可。但是，这会导致另外一个问题（我猜测的，我也没有被这个解释说服 ：）。这看起来不 ‘优雅’。因为第一眼看上去调用的是decorator()这个函数，实际上在很多代码中就是这么用的。需要至少两次跳转才知道具体执行的哪个函数。那么，怎么解决呢。

#code 2
def decorator(fun, a, b):
    print('hello user')
    result = fun(a, b)
    return result

def plus(a, b):
    result = a+b
    return result

def sub(a, b):
    result = a-b
    return result

a = 10
b = 5

result = decorator(plus, a, b)
result = decorator(sub, a, b)

最终，developer 们开发了另一个 ‘fancy’ 的用法。具体原理跟如上相似，也是把新定义的函数当作参数传入另一个函数。案例如下。结果跟上面完全相同，但是一眼就知道执行的是哪个函数。

#code 3
def decorator(fun):
    def wrapper(a, b):
        print('hello user')
        result = fun(a, b) 
    return wrapper

@decorator
def plus(a, b):
    result = a+b
    return result

@decorator
def sub(a, b):
    result = a-b
    return result

a = 10
b = 5

result = plus(a, b)
result = sub(a, b)

这里有一个问题我困惑了很久。为什么decorator（）里边要再多套一层 wrapper()。同样的功能完全可以实现只使用一个decorator() 函数，只需要加上类似@decorator 的骚操作, 如下所示 (应该无法运行)。我认为最主要的原因是，开发者希望decorator() 返回的是一个函数, 即 wrapper。 只使用一层函数，无法实现这个功能，自己也可以试一下。比如:

def decorator(fun, a, b):
    print('hello user')
    result = fun(a, b) 
    return decorator 

：）

#code 4. 应该不能运行
def decorator(fun, a, b):
    print('hello user')
    result = fun(a, b) 
    return result

@decorator
def plus(a, b):
    result = a+b
    return result

@decorator
def sub(a, b):
    result = a-b
    return result

a = 10
b = 5

result = plus(a, b)
result = sub(a, b)

好了，主要原理已经解释完了，最后添加一点补充。基于 #code 3的代码， wrapper() 的需要的参数是 a, b，这是由 fun() 决定的。 很明显，如果你定义的fun() 通常使用不同的参数，那么这样必然会报错。最终，代码可以这样修改来解决这个问题。

#code 5
def decorator(fun):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print('hello user')
        result = fun(*args, **kwargs) 
    return wrapper

@decorator
def plus(a, b):
    result = a+b
    return result

@decorator
def sub(a, b):
    result = a-b
    return result

a = 10
b = 5

result = plus(a, b)
result = sub(a, b)