三分钟搞定Python中的装饰器

Python的装饰器是python特有的高级特性之一。简单来说，它的作用就是在不改变其原有函数和类的定义的情况下，为它们增加新的功能。

装饰器存在的意义是什么？我们知道在python中，函数是可以调用的，类是可以继承的。为什么一定要保证函数和类的定义不被改动，让函数有新的功能呢？其实很容易解释。

提高代码的简洁性和封装性。如果用声明一个新函数调用原函数的思路来增加原函数的功能，但是一方面看起来使用起来并不简单，另一方面当另一个程序员使用你的代码，再用这个思路，代码的嵌套层出不穷，会让代码变得很乱。可能是哪里出了问题，改了原函数的一个参数，就会出现找不到的bug。

我们先来看一个简单的例子。

def addworld(func):
    def addfun():
        return func() + 'world'
    return addfun()

@addworld
def printhello():
    return 'hello'

print(printhello)

这段代码的最终结果是helloworld。我们发现只要在原来的函数头添加一个自己定义的添加函数的模板，以后每次添加这个都会添加一个函数，提高了开发效率，看起来更简洁。

def addnum(func):
    def addfun(*args, **kwargs):
        ret = func(*args, **kwargs)*2
        return ret
    return addfun

@addnum
def printsum(a, b):
    return (a+b)

i = printsum(7, 7)
print(i)

这是有参数时使用装饰器的效果，输出结果为28。

def addnum1(c):
    def addnum(func):
        def addfun(*args, **kwargs):
            ret = func(*args, **kwargs)*2*c
            return ret
        return addfun
    return addnum

@addnum1(5)
def printsum(a, b):
    return (a+b)

i = printsum(7, 7)
print(i)

装饰器本身也可以传递参数。在这个程序中，传入了一个常量5，最终结果为140。

接下来，我们介绍几个常用的python内置装饰器。

property

在绑定属性的时候，如果我们直接暴露属性，虽然写起来很简单，但是没有办法检查参数，所以结果可以随意改变。这显然是不可能的，那么在函数中，我们往往如何提高程序的健壮性呢？

class Student(object):

    def get_score(self):
        return self._score

    def set_score(self, value):
        if not isinstance(value, int):
            raise ValueError('score must be an integer!')
        if value < 0 or value > 100:
            raise ValueError('score must between 0 ~ 100!')
        self._score = value

s = Student()
s.set_score(60)
value = s.get_score()
print(value)

通过调用类中的函数进一步操作属性，虽然安全无误，但显得复杂，不接近人属性的自然表达。

class Student(object):

    @property
    def score(self):
        return self._score

    @score.setter
    def score(self, value):
        if not isinstance(value, int):
            raise ValueError('score must be an integer!')
        if value < 0 or value > 100:
            raise ValueError('score must between 0 ~ 100!')
        self._score = value

s = Student()
s.score = 80
print(s.score)

而加上一个@property就可以轻松解决这个问题，是不是很神奇？要把一个getter方法变成一个属性，你只需要添加@property。这时候@property自己又创建了一个装饰器@score.setter，它负责把一个setter方法变成一个属性赋值，这样我们就有了一个可控的属性操作。

也可以定义只读属性，只定义getter方法，不定义setter方法是只读属性。

class Student(object):

    @property
    def birth(self):
        return self._birth

    @birth.setter
    def birth(self, value):
        self._birth = value

    @property
    def age(self):
        return 2014 - self._birth

上面的birth是可读可写的属性，age是只读属性，因为可以根据birth和当前时间计算age。