装饰器
阅读: 39843 评论：21作为许多语言都存在的高级语法之一，装饰器是你必须掌握的知识点。
装饰器（Decorator）：从字面上理解，就是装饰对象的器件。可以在不修改原有代码的情况下，为被装饰的对象增加新的功能或者附加限制条件或者帮助输出。装饰器有很多种，有函数的装饰器，也有类的装饰器。装饰器在很多语言中的名字也不尽相同，它体现的是设计模式中的装饰模式，强调的是开放封闭原则。装饰器的语法是将@装饰器名，放在被装饰对象上面。
@dec def func(): pass
在进行装饰器的介绍之前，我们必须先明确几个概念和原则：
首先，Python程序是从上往下顺序执行的,而且碰到函数的定义代码块是不会立即执行的，只有等到该函数被调用时，才会执行其内部的代码块。关于这一点，其实我们在前面的章节已经介绍过了。
def foo(): print("foo函数被运行了！") #如果就这么样，foo里的语句是不会被执行的。 #程序只是简单的将定义代码块读入内存中。 # foo() 只有调用了，才会执行
其次，由于顺序执行的原因，如果你真的对同一个函数定义了两次，那么，后面的定义会覆盖前面的定义。因此，在Python中代码的放置位置是有区别的，不能随意摆放，通常函数体要放在调用的语句之前。
def foo(): print("我是上面的函数定义！") foo() def foo(): print("我是下面的函数定义！") foo() #---------------- 执行结果： 我是上面的函数定义！ 我是下面的函数定义！
然后，我们还要先搞清楚几样东西：函数名、函数体、返回值，函数的内存地址、函数名加括号、函数名被当作参数、函数名加括号被当作参数、返回函数名、返回函数名加括号。
def outer(func): def inner(): print("我是内层函数！") return inner def foo(): print("我是原始函数！") outer(foo) outer(foo())
函数名： foo、outer、inner
函数体：函数的整个代码结构
返回值： return后面的表达式
函数的内存地址：id(foo)、id(outer)等等
函数名加括号：对函数进行调用，比如foo()、outer(foo)
函数名作为参数： outer(foo)中的foo本身是个函数，但作为参数被传递给了outer函数
函数名加括号被当做参数：其实就是先调用函数，再将它的返回值当做别的函数的参数，例如outer(foo())
返回函数名：return inner
返回函数名加括号：return inner()，其实就是先执行inner函数，再将其返回值作为别的函数的返回值。
如果你能理解函数也是一个对象，就能很容易地理解上面的概念。
有了这些基本的概念，我们就可以通过一个实例来讲解Python中装饰器的作用了。下例是针对函数的装饰器。
虚拟场景
有一个大公司，下属的基础平台部负责内部应用程序及API的开发。另外还有上百个业务部门负责不同的业务，这些业务部门各自调用基础平台部提供的不同函数，也就是API处理自己的业务，情况如下：
# 基础平台部门开发了上百个函数API def f1(): print("业务部门1的数据接口......") def f2(): print("业务部门2的数据接口......") def f3(): print("业务部门3的数据接口......") def f100(): print("业务部门100的数据接口......") #各部门分别调用自己需要的API f1() f2() f3() f100()
公司还在创业初期时，基础平台部就开发了这些函数。由于各种原因，比如时间紧，比如人手不足，比如架构缺陷，比如考虑不周等等，没有为函数的调用进行安全认证。现在，公司发展壮大了，不能再像初创时期的“草台班子”一样将就下去了，基础平台部主管决定弥补这个缺陷，于是（以下场景纯属虚构，调侃之言，切勿对号入座）：
第一天：主管叫来了一个运维工程师，工程师跑上跑下逐个部门进行通知，让他们在代码里加上认证功能，然后，当天他被开除了。
第二天：主管又叫来了一个运维工程师，工程师用shell写了个复杂的脚本，勉强实现了功能。但他很快就回去接着做运维了，不会开发的运维不是好运维....
第三天：主管叫来了一个python自动化开发工程师。哥们是这么干的，只对基础平台的代码进行重构，让N个业务部门无需做任何修改。这哥们很快也被开了，连运维也没得做。
def f1(): #加入认证程序代码 print("业务部门1数据接口......") def f2(): # 加入认证程序代码 print("业务部门2数据接口......") def f3(): # 加入认证程序代码 print("业务部门3数据接口......") def f100(): #加入认证程序代码 print("业务部门100数据接口......") #各部门分别调用 f1() f2() f3() f100()
第四天：主管又换了个开发工程师。他是这么干的：定义个认证函数，在原来其他的函数中调用它，代码如下。
def login(): print("认证成功！") def f1(): login() print("业务部门1数据接口......") def f2(): login() print("业务部门2数据接口......") def f3(): login() print("业务部门3数据接口......") def f100(): login() print("业务部门100数据接口......") #各部门分别调用 f1() f2() f3() f100()
但是主管依然不满意，不过这一次他解释了为什么。主管说：写代码要遵循开放封闭原则，简单来说，已经实现的功能代码内部不允许被修改，但外部可以被扩展。如果将开放封闭原则应用在上面的需求中，那么就是不允许在函数f1 、f2、f3......f100的内部进行代码修改，但是可以在外部对它们进行扩展。
第五天：已经没有时间让主管找别人来干这活了，他决定亲自上阵，使用装饰器完成这一任务，并且打算在函数执行后再增加个日志功能。主管的代码如下：
def outer(func): def inner(): print("认证成功！") result = func() print("日志添加成功") return result return inner @outer def f1(): print("业务部门1数据接口......") @outer def f2(): print("业务部门2数据接口......") @outer def f3(): print("业务部门3数据接口......") @outer def f100(): print("业务部门100数据接口......") #各部门分别调用 f1() f2() f3() f100()
使用装饰器@outer，也是仅需对基础平台的代码进行拓展，就可以实现在其他部门调用函数API之前都进行认证操作，在操作结束后保存日志，并且其他业务部门无需对他们自己的代码做任何修改，调用方式也不用变。
装饰器机制分析
下面以f1函数为例，对装饰器的运行机制进行分析：
def outer(func): def inner(): print("认证成功！") result = func() print("日志添加成功") return result return inner @outer def f1(): print("业务部门1数据接口......")
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程序开始运行，从上往下解释，读到
def outer(func):的时候，发现这是个“一等公民”函数，于是把函数体加载到内存里，然后过。 -
读到@outer的时候，程序被@这个语法糖吸引住了，知道这是个装饰器，按规矩要立即执行的，于是程序开始运行@后面那个名字outer所定义的函数。
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程序返回到outer函数，开始执行装饰器的语法规则。规则是：被装饰的函数的名字会被当作参数传递给装饰函数。装饰函数执行它自己内部的代码后，会将它的返回值赋值给被装饰的函数。原来的f1函数被当做参数传递给了func，而f1这个函数名之后会指向inner函数。
注意：@outer和@outer()有区别，没有括号时，outer函数依然会被执行，这和传统的用括号才能调用函数不同，需要特别注意！
另外，是f1这个函数名（而不是f1()这样被调用后）当做参数传递给装饰函数outer，也就是：func = f1，@outer等于outer(f1),实际上传递了f1的函数体，而不是执行f1后的返回值。
还有，outer函数return的是inner这个函数名，而不是inner()这样被调用后的返回值。
4.程序开始执行outer函数内部的内容，一开始它又碰到了一个函数inner，inner函数定义块被程序观察到后不会立刻执行，而是读入内存中（这是默认规则）。
5.再往下，碰到return inner，返回值是个函数名，并且这个函数名会被赋值给f1这个被装饰的函数，也就是f1 = inner。根据前面的知识，我们知道，此时f1函数被新的函数inner覆盖了（实际上是f1这个函数名更改成指向inner这个函数名指向的函数体内存地址，f1不再指向它原来的函数体的内存地址），再往后调用f1的时候将执行inner函数内的代码，而不是先前的函数体。那么先前的函数体去哪了？还记得我们将f1当做参数传递给func这个形参么？func这个变量保存了老的函数在内存中的地址，通过它就可以执行老的函数体，你能在inner函数里看到result = func()这句代码，它就是这么干的！
6.接下来，还没有结束。当业务部门，依然通过f1()的方式调用f1函数时，执行的就不再是旧的f1函数的代码，而是inner函数的代码。在本例中，它首先会打印个“认证成功”的提示，很显然你可以换成任意的代码，这只是个示例；然后，它会执行func函数并将返回值赋值给变量result，这个func函数就是旧的f1函数；接着，它又打印了“日志保存”的提示，这也只是个示例，可以换成任何你想要的；最后返回result这个变量。我们在业务部门的代码上可以用r = f1()的方式接受result的值。
7.以上流程走完后，你应该看出来了，在没有对业务部门的代码和接口调用方式做任何修改的同时，也没有对基础平台部原有的代码做内部修改，仅仅是添加了一个装饰函数，就实现了我们的需求，在函数调用前进行认证，调用后写入日志。这就是装饰器的最大作用。
那么为什么我们要搞一个outer函数一个inner函数这么复杂呢？一层函数不行吗？
答：请注意，@outer这句代码在程序执行到这里的时候就会自动执行outer函数内部的代码，如果不封装一下，在业务部门还未进行调用的时候，就执行了，这和初衷不符。当然，如果你对这个有需求也不是不行。请看下面的例子，它只有一层函数。
def outer(func): print("认证成功！") result = func() print("日志添加成功") return result @outer def f1(): print("业务部门1数据接口......") # 业务部门并没有调用f1函数 ------------------------------------------ 执行结果： 认证成功！ 业务部门1数据接口...... 日志添加成功
看见了吗？我们只是定义好了装饰器，业务部门还没有调用f1函数呢，程序就把工作全做了。这就是为什么要封装一层函数的原因。
细心的同学可能已经发现了，上面的例子中，f1函数没有参数，在实际情况中肯定会需要参数的，函数的参数怎么传递的呢？
def outer(func): def inner(username): print("认证成功！") result = func(username) print("日志添加成功") return result return inner @outer def f1(name): print("%s 正在连接业务部门1数据接口......"%name) # 调用方法 f1("jack")
在inner函数的定义部分也加上一个参数，调用func函数的时候传递这个参数，很好理解吧？可问题又来了，那么另外一个部门调用的f2有2个参数呢？f3有3个参数呢？你怎么传递？很简单，我们有*args和**kwargs嘛！号称“万能参数”！简单修改一下上面的代码：
def outer(func): def inner(*args,**kwargs): print("认证成功！") result = func(*args,**kwargs) print("日志添加成功") return result return inner @outer def f1(name,age): print("%s 正在连接业务部门1数据接口......"%name) # 调用方法 f1("jack",18)
介绍到这里，装饰器的基本概念和初级使用方法，你应该有了一定的了解了。那么进一步思考一下，一个函数可以被多个函数装饰吗？可以的！看下面的例子！
def outer1(func): def inner(*args,**kwargs): print("认证成功！") result = func(*args,**kwargs) print("日志添加成功") return result return inner def outer2(func): def inner(*args,**kwargs): print("一条欢迎信息。。。") result = func(*args,**kwargs) print("一条欢送信息。。。") return result return inner @outer1 @outer2 def f1(name,age): print("%s 正在连接业务部门1数据接口......"%name) # 调用方法 f1("jack",18) #-------------------------------------------------- 执行结果： 认证成功！ 一条欢迎信息。。。 jack 正在连接业务部门1数据接口...... 一条欢送信息。。。 日志添加成功
更更进一步，装饰器自己可以有参数吗？可以的！看下面的例子：
# 认证函数 def auth(request,kargs): print("认证成功！") # 日志函数 def log(request,kargs): print("日志添加成功") # 装饰器函数。接收两个参数，这两个参数应该是某个函数的名字。 def Filter(auth_func,log_func): # 第一层封装，f1函数实际上被传递给了main_fuc这个参数 def outer(main_func): # 第二层封装，auth和log函数的参数值被传递到了这里 def wrapper(request,kargs): # 下面代码的判断逻辑不重要，重要的是参数的引用和返回值 before_result = auth(request,kargs) if(before_result != None): return before_result; main_result = main_func(request,kargs) if(main_result != None): return main_result; after_result = log(request,kargs) if(after_result != None): return after_result; return wrapper return outer # 注意了，这里的装饰器函数有参数哦，它的意思是先执行filter函数 # 然后将filter函数的返回值作为装饰器函数的名字返回到这里，所以， # 其实这里，Filter(auth,log) = outer , @Filter(auth,log) = @outer @Filter(auth,log) def f1(name,age): print("%s 正在连接业务部门1数据接口......"%name) # 调用方法 f1("jack",18) #----------------------------------------------- 运行结果： 认证成功！ jack 正在连接业务部门1数据接口...... 日志添加成功
装饰器的学问博大精深，需要我们不断的学习思考。官方文档和框架源码是比较好的学习对象。
main_func = f1 , wrapper 函数中，return main_result 等于执行 f1(request, kargs)，参数对应关系是request = name, kargs = age // 我这么理解不知道是不是正确
>>> def outer(func): def inner(): print("认证成功！") result = func() print("日志添加成功") return result return inner >>> def f1(): print("业务部门1数据接口......") >>> f1=outer(f1) >>> f1() 认证成功！ 业务部门1数据接口...... 日志添加成功
请教大神: 有一点没明白 return inner 没有调用,怎么运行函数内部内容的呢?? @outer 相当于把f1当作参数传入outer ,即outer(f1), 调用outer(f1)后返回的是inner函数名,此时需要再次调用才能执行inner函数内的内容 问题: 请问调用inner,即inner()这一步是怎么开始的,没有看到谁调用呀??
要用f1()这个函数调用。 @outer def f1(): 这两步只完成了f1()函数被inner函数取代这个过程， 也就是说 原本的 def f1()现在变成了 def inner() 调用f1()，其实就是在调用inner() 不知道这么说你能不能理解
本质是被装饰函数名的引用发生改变。被@outer这种语法糖装饰后，outer找了一个临时的func变量储存原被装饰函数的指向/引用，在inne函数中执行func函数（此时func函数指向被装饰的原函数）并添加其它功能，inner返回func指向的原函数的返回值，outer返回inner函数引用，此时原函数指向/引用inner函数。
博主写的非常好，看到这里我有个问题想问一下，就是博主写的那个例子，一个函数被多个函数装饰的例子，这个例子中的代码的运行顺序我分析不出来，为什么输出了“认证成功”之后，就到了输出“一条欢迎信息”这个代码......为什么不是先输出“日志添加成功”？博主可以指点一二吗。
多个装饰器就像洋葱皮，一层层包裹住最内部核心的原始函数。执行的时候逐层穿透进入最核心内部，执行内部核心函数后，再反向逐层穿回来。
感谢刘老师，分两次，看了两遍，看懂了，说的好清楚！！！
函数名作为参数： outer(foo)中的foo本身是个‘’‘’‘‘函数’‘’‘’，但作为参数被传递给了outer函数，这之中的foo是函数名不是函数吧
碰到return inner，返回值是个函数名，并且这个函数名会被赋值给f1这个被装饰的函数，这句话为什么要赋值给f1
这是Python装饰器的语法规则
程序返回到outer函数，开始执行装饰器的语法规则。规则是：被装饰的函数的名字会被当作参数传递给装饰函数。装饰函数执行它自己内部的代码后，会将它的返回值赋值给被装饰的函数。 这句话看懂了就明白了。
这篇例子比上一篇例子看的生动，更容易接受和理解一些。
看懂了，感谢老师的仔细讲解
单个装饰器执行解释的非常好，想问问老师多个装饰器执行顺序是怎么样判断的
before_result = auth(request,kargs) 此处应改为 before_result = auth_func(request,kargs) 因为如果不是后者，那么装饰器参数的传递就没有了意义，相当于在装饰器内直接调用外部函数。试了试，把外层Filter函数去掉，直接用outer，这个程序依然可以执行成功。 请问我的说法对吗？ 最后说一句，这真的是我见过的最好的Python中文教程。给博主疯狂点赞。
以前学习装饰器，当时听懂了，过段时间还是忘了，老师的举例太棒了，我想以后也不会忘了
1、此处必须为老师的精彩举例引入概念而点赞、鼓掌 2、看了诸多教程 才知道对概念的深浅把握、表述而见底、举例恰到好处是多么的重要，细细阅读犹如畅饮一杯甜蜜的果汁 3、国人的教程，有优秀者存在
def wrapper(*args,**kwargs): # 下面代码的判断逻辑不重要，重要的是参数的引用和返回值 before_result = auth(*args,**kwargs) if(before_result != None): return before_result; main_result = main_func(*args,**kwargs) if(main_result != None): return main_result; after_result = log(*args,**kwargs) if(after_result != None): return after_result; return wrapper
函数名： foo、outer、inner 函数体：函数的整个代码结构 返回值： return后面的表达式 函数的内存地址：id(foo)、id(outer)等等 函数名加括号：对函数进行调用，比如foo()、outer(foo) 函数名作为参数： outer(foo)中的foo本身是个函数，但作为参数被传递给了outer函数 函数名加括号被当做参数：其实就是先调用函数，再将它的返回值当做别的函数的参数，例如outer(foo()) 返回函数名：return inner 返回函数名加括号：return inner()，其实就是先执行inner函数，再将其返回值作为别的函数的返回值。 如果你能理解函数也是一个对象，就能很容易地理解上面的概念。
函数名、函数体、返回值，函数的内存地址、函数名加括号、函数名被当作参数、函数名加括号被当作参数、返回函数名、返回函数名加括号。