让你学写Python装饰器的五大理由

你必须学写Python装饰器的五个理由

----装饰器能对你所写的代码产生极大的正面作用

作者：Aaron Maxwell，2016年5月5日

Python装饰器是很容易使用的。任何一个会写Python函数的人都能够学会使用装饰器，比如下面这个：\

@somedecoratordef some_function(): print("Check it out, I"m using decorators!")

但是，写出一个装饰器是一个完全不一样的技能。而且这也不是，你不得不理解下面这些：

闭包

如何将函数作为"第一类"参数来使用

变量参数

参数解包

甚至是Python是如何装载源码的一些细节

所有这些都需要花很多时间去理解和掌握。而且当你已经有这么一堆事情要学的时候，这些值得你花时间吗？

对我来说，这个问题的答案已然是上千次的“肯定，是的，我会学习！”

写装饰器的最重要的好处是什么呢？在你每天的开发中，装饰器让你做什么做起来是很容易并且很强大的呢？

分析、日志以及指导

尤其是在大型软件中，我们通常需要专门来测试到底发生了什么，以及记录那些能量化不同行为的指标。通过在装饰器内部的函数或者方法里面封装这些重要的事件，这个装饰器能通俗易懂且容易地处理刚才这些所讲的需求。比如：

from myapp.log import logger def log_order_event(func): def wrapper(*args, **kwargs): logger.info("Ordering: %s", func.__name__) order = func(*args, **kwargs) logger.debug("Order result: %s", order.result) return order return wrapper @log_order_event def order_pizza(*toppings): # let"s get some pizza!

同样的方式可以被用来计数或者其他指标。

验证与运行检查

Python的类型系统是相当类型化了的，但是也是很动态的。对于它的这些所有的好处，也意味着某一些bugs能够悄悄产生，而这些bugs能够在编译的时候被更类型化的语言（比如Java）所捕获。即使更长远看，你可能需要强化更复杂的，在数据进出的时候能个性化检查。装饰器能让你易于处理所有这些，并能一次性地应用它到很多函数上。

假设：你有一堆函数，每个函数都返回一个字典，这个字典包含一个称作“summary”的字段。这个字段的值不能超过80个字符长度；如果违反了，就是不对的。这里给出一个装饰器，当条件不满足的时候它能够抛出一个值错误（ValueError），如下：

def validate_summary(func): def wrapper(*args, **kwargs): data = func(*args, **kwargs) if len(data["summary"]) > 80: raise ValueError("Summary too long") return data return wrapper @validate_summary def fetch_customer_data(): # ... @validate_summary def query_orders(criteria): # ... @validate_summary def create_invoice(params): # ...

创建框架

一旦你掌握了装饰器的编程，你将能够受益于使用装饰器的简单语法，而这让你增加语意给你的代码以便容易使用它。这就是下一个能够扩展Python自身语法的最好的工具。

实际中，很多流行的开源框架都在使用装饰器。网页应用框架Flask就使用了装饰器将URLs的路由交给那些处理HTTPS请求的函数。

# For a RESTful todo-list API. @app.route("/tasks/", methods=["GET"]) def get_all_tasks(): tasks = app.store.get_all_tasks() return make_response(json.dumps(tasks), 200) @app.route("/tasks/", methods=["POST"]) def create_task(): payload = request.get_json(force=True) task_id = app.store.create_task( summary = payload["summary"], description = payload["description"], ) task_info = {"id": task_id} return make_response(json.dumps(task_info), 201) @app.route("/tasks//") def task_details(task_id): task_info = app.store.task_details(task_id) if task_info is None: return make_response("", 404) return json.dumps(task_info)

在这里，你有一个被叫做app的全局的对象，它有一个被称作route（路由）的方法并接受特定参数。这个路由方法返回一个被应用到处理函数的装饰器。在这个“面罩”下发生了一些很错综复杂的的事情，但是从Flask的使用者角度看，所有这些复杂性是完全被隐藏起来的了。

以这样的方式使用装饰器在stock Python中也有体现。举个例子，完全使用对象系统是有赖于@classmethod和@property装饰器的：

class WeatherSimulation: def __init__(self, **params): self.params = params @classmethod def for_winter(cls, **other_params): params = {"month": "Jan", "temp": "0"} params.update(other_params) return cls(**params) @property def progress(self): return self.completed_iterations() / self.total_iterations()

这个类有3个不同的定义声明。但是，他们的语意是各不相同的。

1：constructor是一个正常方法

2：for_winter是一个类方法且提供一种类似于“车间”的东西

3：progess是只读、动态属性

对于日常来说，@classmethod和@property两个装饰器如此简单以致可以很容易扩展Python的对象语意

复用那些不可能复用的代码

Python提供给你一些很强大的工具用以封装代码为一个易用的形式，并带有充分的函数表示语法，支持函数式编程以及全面的对象系统。但是，装饰器也有它所不能捕获的某些形式的代码复用。

比如使用一个不可靠的API。你给那些通过HTTP对话的JSON发出一些请求的时候，API可以99.9%的时候工作正常。但是，有一小部分请求将使得服务器返回一个内部错误，然后你需要重试这些请求。在这个情况下，你将写一个重试逻辑，比如：

resp = None while True: resp = make_api_call() if resp.status_code == 500 and tries < MAX_TRIES:            tries += 1            continue        break    process_response(resp)

现在，假设你有十多个类似于make_api_call的函数，并且他们被所有代码调用。那么你是想要每次调用它们的时候写一个while循环呢？还是每次增加一个API调用函数的时候都把这段代码再写一遍？无论哪种选择都会产生大量的重复代码，除非你用装饰器。用了装饰器事情就简单了。

# 加了装饰器的函数会返回一个Response对象，# 这个对象有个一二status_code的属性，# 200表示成功；500表示服务器错误。def retry(func): def retried_func(*args, **kwargs): MAX_TRIES = 3 tries = 0 while True: resp = func(*args, **kwargs) if resp.status_code == 500 and tries < MAX_TRIES:                tries += 1                continue            break        return resp    return retried_func

上述例子可以让你方便使用装饰器@retry

@retry def make_api_call(): # ....

提升你的职业生涯

编写装饰器在一开始并不容易。它虽然不像火箭科学但是也需要你花很多努力去学习，去排除一些细微差异。很多开发者也从来不会通过这些麻烦而学习掌握装饰器编写。但是学习装饰器的确会给你优势。当你是你的团队里面学习如何写好装饰器的那个人的时候，并且你写的装饰器能解决一些实际问题的时候，其他开发者将会使用你的装饰器。因为，一旦这些装饰器编写的困难的部分被完成了，装饰器就会很容易使用。这就对你所写的代码产生极大的正面作用。这也会让你成为一个重要角色。

不论你如何编写装饰器，你会对下面你所要做的事情而感到兴奋，比如你即将能使用装饰器来做一些事情，以及装饰器是如何能永远改变你写Python代码的方式。