从0开始学quantum之1：Python高级特性--装饰器

我想，由面向对象开发经验的人或多或少地都有接触过设计模式，大名鼎鼎的23中面向对象设计模式中，就有一种设计模式叫做装饰器模式，建议读者先自行理解一下。

所谓模式，是一种编程约定，是经过长期实践验证能够解决某类问题的代码框架。

模式存在的意义，首先它能解决一些通用性的问题（使得代码能适应需求变化，能轻松扩展）。其次是它能帮助程序员之间对代码的沟通，比如你告诉某个程序员说这段代码使用了XX模式，因为大家都知道这个模式是怎么实现的，所以对方也会很快地理解代码的实现。

装饰器模式是什么样的一种模式呢？

在Java或者C#语言里，一个类完A成特定单一的功能，当我们需求有变，需要扩展这个类A，运用装饰器模式，只要新增一个完成扩展功能的类B，然后再把原有功能的A的对象a注入到新类B中，这样新类B就具有了原来A的特性，同时又扩展了新功能。当然，这样做原有的类代码不更改，我们更希望调用者User使用方式也不更改，则新扩展的类B要有一套更原有类一样的接口I，使用者仍然是使用旧接口，就可调用扩展功能。
例如A类实现了登录功能，登录时匹配用户名密码是否与数据库保存的一致，B类则扩展了该登录功能，它扩展了验证码机制，防止攻击性密集型登录。


                                                           
    


因此，装饰器模式约定了

1、原有类与扩展类实现了同一个接口，例如上例中A和B都实现了登录接口，这样用户调用方式不变

2、扩展类可以注入旧类的对象（扩展一个类有2种方式，一种是继承旧类，一种是新类与旧类的对象进行组合），上例中把A类的对象a注入到B类中，B认证通过后调用a的登录接口，使用原有功能

3、扩展类可以被更新扩展的类注入，例如，当我们需要更多功能时，希望B也可以注入到新类中

言归正传，在Python语言里，装饰器特性已经不是模式约定那么简单了，它已经上升为一种语法，使用这样的语法就可以轻松实现装饰器模式。

在理解Python装饰器之前，Python的几个特性需要大家理解：

1、在Python里，任何东西都可以称为对象，类是对象，方法是对象，类的对象更是对象。

2、任何对象都可以当作方法来使用。类是方法，对象也是方法。

第1点大家就当作Python语言设计之初的一种理念好了，不必过分拘泥，第2点可能对初次接触Python的人来说，可能不好理解，下面用例子说明。

假如有一个类A，它重写了初始化函数__init__；重写了__call__方法，美其名曰实现了callable接口。

#coding:UTF-8
class A:
def __init__(self):
print 'init function'

def __call__(self):
print 'callable function'

#1、类可以当作方法使用
a = A() #其实就相当于调用了初始化函数__init__

#2、对象也可以作为方法使用
a() #其实就相当于调用了__call__方法因此，类可以当作方法来使用，对象也可以当作方法来使用，方法自然也是可以当作方法来使用了

进入正题，什么是Python装饰器呢？

Python定义了一种语法来实现装饰器的（decorator）模式：

@[decorator]

def [function]():

     do something

来看具体例子，这是一个最简单的Python装饰器语法的例子

def decorator(func):
def extendFunc():
print 'extend function'
func()
return extendFunc

@decorator
def function():
print 'this is ordinary function'

function()输出结果是：

extend function

this is ordinary function
它很符合我们之前对装饰器模式的约定：

1、在扩展功能extendFunc中有一个原有功能function的对象，在不修改function的情况下可以扩展新的功能。

2、对用户来说，调用方式不变，仍然是调用function，却实现了extendFunc的功能。

对Python装饰器语法的结论就是。

1、装饰器decorator是一个方法（也可以是一个类，或者一个对象，我们上文说过，类也是方法，对象也是方法）。

2、装饰器decorator必须有一个入参，接受被装饰的方法

3、装饰器decorator必须返回一个方法(也可以返回一个类，或者一个对象，因为类也是方法，对象也是方法)，该方法扩展了一些function没有的功能，同时也具有function的功能（当然你也可以不用function的功能）

4、在function被decorator装饰后，首先function被当作入参传递到了decorator，然后decorator返回一个方法extendFunc来代替function

5、由于function被extendFunc代替，以后在调用function的地方，其实就是调用extendFunc


那么Python装饰器最基本的东西就在上面体现了，现在我们来看复杂一点的，高级一点的：

一、跨类装饰（用一个类中的方法装饰另一个类的方法）



1、用Deco.dec来装饰myFunc，实际上是把myFunc作为参数传递给了Deco.dec方法，并返回另一个方法extendFunc

    使得以后调用myFunc的地方会转调用extendFunc

2、由于装饰器语法的限制，用 Deco.dec装饰myFunc时必须用Deco类来引用（Deco.dec是通过类引用方法）

    因此注定了dec方法为类方法

3、必须返回一个方法，这是装饰器的约定，否则在调用myFunc的时候就不知道调什么方法了 

4、调用了myFunc的地方就转而调用extendFunc，所以在执行extendFunc的时候第一个实参是mycls

5、必须至少保留一个形参,因为你不知道调用者会传什么参数，所以我们这里可以使用可变参数*arg1和**arg2

6、被装饰的方法变成了普通方法，而装饰的方法则替代了被装饰的方法

二、用类来装饰方法






下面这个留给大家思考吧