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摘要：可見(jiàn)裝飾器改變了函數(shù)的功能。裝飾器除了改變函數(shù)功能之外還有一個(gè)特性是，函數(shù)裝飾器在導(dǎo)入模塊時(shí)立即執(zhí)行，而被裝飾的函數(shù)只在明確調(diào)用時(shí)運(yùn)行。
什么是裝飾器
裝飾器是什么，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，裝飾器可以改變一個(gè)函數(shù)的行為，比如原本有一個(gè)函數(shù)用來(lái)計(jì)算菲波那切數(shù)列，我們給這個(gè)函數(shù)加個(gè)計(jì)算執(zhí)行時(shí)間的裝飾器，這樣原來(lái)的函數(shù)不僅能夠計(jì)算菲波那切數(shù)列，而且還可以輸出計(jì)算花費(fèi)了多少時(shí)間。
在Python中，有幾個(gè)很常見(jiàn)的內(nèi)置裝飾器：比如@staticmethod， 它可以將一個(gè)類的方法聲明為靜態(tài)的。@property， 為類中的變量設(shè)置get和set方法，保證了封裝性。
如果你使用過(guò)python的web框架（比如flask）開(kāi)發(fā)過(guò)網(wǎng)站，你應(yīng)該經(jīng)常會(huì)見(jiàn)到裝飾器，像下面這樣：
@app.route("/")
def hello():
return "Hello World!"
這段代碼把路由綁定到hello函數(shù)上，這樣你輸入網(wǎng)址之后就可以看到Hello World 。
先來(lái)看個(gè)很簡(jiǎn)單的例子：
# 定義了一個(gè)裝飾器
def deco(func):
def hah():
print("hahha")
return hah
上面我們定義了一個(gè)裝飾器，打印hahah，接下來(lái)使用：
# 使用這個(gè)裝飾器
@deco
def lal():
pritn("lalalala")
lal()
執(zhí)行l(wèi)al()會(huì)輸出hahha。 可見(jiàn)deco裝飾器改變了lal函數(shù)的功能。上面的代碼中，我們實(shí)際上是把lal函數(shù)放入了deco函數(shù)，像這樣：
lal = deco(lal)
只不過(guò)，直接使用@標(biāo)志把裝飾器放在某個(gè)函數(shù)上更方便一點(diǎn)而已。
裝飾器其實(shí)就是一個(gè)函數(shù)嵌套另一個(gè)函數(shù)（這里涉及到一個(gè)概念叫做閉包，下面會(huì)講到）。在裝飾器的定義中，需要把內(nèi)部的函數(shù)返回（像hah），內(nèi)部函數(shù)用來(lái)真正的改變被裝飾函數(shù)的功能。
不過(guò)，上面定義的裝飾器好像沒(méi)什么用，我們來(lái)真正的寫(xiě)一個(gè)裝飾器，像文章開(kāi)頭說(shuō)的那樣，定義一個(gè)裝飾器計(jì)算函數(shù)執(zhí)行的時(shí)間。
實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的裝飾器import time
# 這個(gè)裝飾器接收一個(gè)函數(shù)作為參數(shù)
def clock(func):
# clocked用來(lái)改變被裝飾函數(shù)功能
# 接收任意可變參數(shù)
def clocked(*args):
#先計(jì)算時(shí)間
t0 = time.perf_counter()
# 然后運(yùn)行被裝飾的函數(shù)
result = func(*args)
# 計(jì)算運(yùn)行前后的時(shí)間差
elapsed = time.perf_counter()-t0
# 函數(shù)的名字
name = func.__name__
# 被裝飾函數(shù)的所有變量
arg_str = ",".join(repr(arg) for arg in args)
# 輸出
print("[%0.8fs] %s(%s) -> %r" % (elapsed, name, arg_str, result))
# 返回被裝飾函數(shù)執(zhí)行結(jié)果
# 可見(jiàn)裝飾器是在原來(lái)的函數(shù)上增加了某些功能
# 而不是完全改變被裝飾函數(shù)
return result
# 把clocked函數(shù)返回
return clocked
來(lái)使用一下上面定義的裝飾器：
@clock
def factorial(n):
return 1 if n<2 else n*factorial(n-1)
result = factorial(6)
print(result)
執(zhí)行結(jié)果：
[0.00000030s] factorial(1) -> 1 [0.00004588s] factorial(2) -> 2 [0.00007184s] factorial(3) -> 6 [0.00060794s] factorial(4) -> 24 [0.00064205s] factorial(5) -> 120 [0.00066801s] factorial(6) -> 720 720
可以看到，在輸出計(jì)算結(jié)果的同時(shí)，輸出了每一步的執(zhí)行時(shí)間。
裝飾器除了改變函數(shù)功能之外還有一個(gè)特性是，函數(shù)裝飾器在導(dǎo)入模塊時(shí)立即執(zhí)行，而被裝飾的函數(shù)只在明確調(diào)用時(shí)運(yùn)行。這點(diǎn)需要注意。
當(dāng)然了，裝飾器之上還可以放一個(gè)裝飾器，不過(guò)是多了一層嵌套而已。
python中還有一個(gè)內(nèi)置的模塊functools，這里面定義了一些常用的裝飾器函數(shù)，幫助你更好地定義自己的裝飾器。這里就不講了。
閉包說(shuō)到閉包，在上面的代碼中我們已經(jīng)見(jiàn)識(shí)到了，函數(shù)中嵌套函數(shù)就是閉包。嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，閉包是指延伸了作用域的函數(shù)，怎么理解？不如來(lái)看個(gè)例子：
我們定義一個(gè)函數(shù)不斷計(jì)算平均值，它會(huì)記住上一次計(jì)算的值進(jìn)行累計(jì)。
# 先看一些效果 avg = make_averager() print(avg(10)) print(avg(11)) print(avg(12))
輸出如下：
10.0 10.5 11.0
第一次輸出10，第二次輸出10加11的平均值，第三次輸出10加11加12的平均值。
怎么實(shí)現(xiàn)的？
def make_averager():
# 局部變量series
# 用來(lái)保存每次輸入的值
series = []
def averager(new_value):
series.append(new_value)
total = sum(series)
return total/len(series)
return averager
上面的函數(shù)中，series是局部變量。當(dāng)我們調(diào)用avg(10)的時(shí)候，函數(shù)已經(jīng)返回了，按理說(shuō)它的本地作用域已經(jīng)不存在了，但是我們還是可以繼續(xù)使用。這是因?yàn)閟eries其實(shí)是自由變量，它不受本地作用域的限制。需要注意的是，對(duì)于不可變類型，需要顯示用關(guān)鍵字nonlocal 聲明自由變量，如果不聲明的話，會(huì)隱式的創(chuàng)建局部變量，這樣自由變量就會(huì)失效。而可變類型則不需要。比如，我們來(lái)更改一下上面的代碼：
# 改一下求平均值的函數(shù)
# 用另一種方法
def make_averager():
count = 0
total = 0
def averager(new_value):
# count、total是不可變類型
# 需要聲明為自由變量
nonlocal count, total
count += 1
total += new_value
return total / count
return averager
除了上面說(shuō)的裝飾器的用法之外，我們還可以為裝飾器添加參數(shù)，像app.route("/") 這樣，限于篇幅，下一篇文章再介紹。
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