装饰器学习（2）------深入理解Python 装饰器（decorator）

本文通过多个实例详细介绍了Python装饰器的使用方法及其实现原理，包括如何统计函数执行时间、如何让装饰器带参数等，并深入探讨了装饰器运行机制。

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刚看到Python装饰器时，觉得很神奇。简单实验下，发现也就那么回事。但是慢慢的看到越来越多的装饰器。很多时候又不了解到底是怎么回事了。

最后还是决定好好研究下。

先看看一些实例，然后再来分析下原理

假设我们有如下的基本函数

def do_something():
    for i in range(1000000):
        pass
    print "play game"

do_something()

结果如下：

play game

需求1：统计函数的执行时间

1. 不是装饰器的装饰器

import time
def decorator(fun):
    start = time.time()
    fun()
    runtime = time.time()-start
    print runtime

def do_something():
    for i in range(1000000):
        pass
    print "play game"

decorator(do_something)

结果如下：

play game
0.015633821487426758

这种实现看上去还可以，但是每次调用的是decorator，还要把函数作为一个参数传入。这样需要修改调用的地方，使用起来就不方便了。

2. 最简单的装饰器

import time
def decorator(fun):
    def inner():
        start = time.time()
        fun()
        runtime = time.time()-start
        print(runtime)
    return inner

@decorator
def do_something():
    for i in range(1000000):
        pass
    print("play game")

do_something()

结果如下：

play game
0.01563405990600586

装饰器是在函数定义时前面加@，然后跟装饰器的实现函数。可以看出，现在只要直接调用do_something就可以了。调用的地方不要作任何修改。

3. 目标函数带固定参数的装饰器

import time
def decorator(fun):
    def wrapper(name):
        start = time.time()
        fun(name)
        runtime = time.time()-start
        print runtime
    return wrapper
@decorator
def do_something(name):
    for i in range(1000000):
        pass
    print "play game " + name

do_something("san guo sha")

结果如下：

play game san guo sha
0.039999961853

实现很简单，就是给wrapper函数参加相同的参数。

4. 目标函数带不固定参数的装饰器

import time
def decorator(fun):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        start = time.time()
        fun(*args, **kwargs)
        runtime = time.time()-start
        print runtime
    return wrapper
@decorator
def do_something(name):
    for i in range(1000000):
        pass
    print "play game " + name

@decorator
def do_something2(user, name):
    for i in range(1000000):
        pass
    print user+" play game " + name

do_something("san guo sha")
do_something2("wang xiao er","san guo sha")

结果如下：

play game san guo sha
0.029000043869
wang xiao er play game san guo sha
0.0310001373291

需求2：目标函数每次调用重复执行指定的次数

5. 让装饰器带参数

import time
def decorator(max):
    def _decorator(fun):
        def wrapper(*args, **kwargs):
            start = time.time()
            for i in xrange(max):
                fun(*args, **kwargs)
            runtime = time.time()-start
            print runtime
        return wrapper
    return _decorator
@decorator(2)
def do_something(name):
    for i in range(1000000):
        pass
    print "play game " + name

do_something("san guo sha")

结果如下：

play game san guo sha
play game san guo sha
0.0600001811981

6. 原理

看了这么多实例，装饰器的基本类型也基本上都有了。是不是清楚了呢？

如果还是不清楚，那就继续看下面的内容。

1 不带参数的装饰器

@a_decorator
def f(...):
    ...

#经过a_decorator后， 函数f就相当于以f为参数调用a_decorator返回结果。
f = a_decorator(f)

来分析这个式子，可以看出至少要满足以下几个条件
1. 装饰器函数运行在函数定义的时候
2. 装饰器需要返回一个可执行的对象

3. 装饰器返回的可执行对象要兼容函数f的参数

2 验证分析

1 装饰器运行时间

import time
def decorator(fun):
    print "decorator"
    def wrapper():
        print "wrapper"
        start = time.time()
        fun()
        runtime = time.time()-start
        print runtime
    return wrapper
@decorator
def do_something():
    for i in range(1000000):
        pass
    print "play game"

结果如下：

decorator

可以看出，这里的do_something并没有调用，但是却打印了decorator，可wrapper没有打印出来。也就是说decorator是在do_something调用的时候执行的。（由于没有写do_something()，所以没有调用这个函数）

2 返回可执行的对象

import time
def decorator(fun):
    print "decorator"
    def wrapper():
        print "wrapper"
        start = time.time()
        fun()
        runtime = time.time()-start
        print runtime
    return None
@decorator
def do_something():
    for i in range(1000000):
        pass
    print "play game"

do_something()

结果如下：

decoratorTraceback (most recent call last):
  File "deco.py", line 17, in <module>
    do_something()
TypeError: 'NoneType' object is not callable

3 兼容函数f的参数

import time
def decorator(fun):
    print "decorator"
    def wrapper():
        print "wrapper"
        start = time.time()
        fun()
        runtime = time.time()-start
        print runtime
    return wrapper
@decorator
def do_something(name):
    for i in range(1000000):
        pass
    print "play game"

do_something("san guo sha")

结果如下：

http://blog.youkuaiyun.com/TangHuanan/article/details/45094497

太多，不写了