装饰器基本概念
大家都知道装饰器是一个很著名的设计模式,经常被用于 AOP (面向切面编程)的场景,较为经典的有插入日志,性能测试,事务处理,Web权限校验, Cache等。
Python 语言本身提供了装饰器语法(@),典型的装饰器实现如下:
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@function_wrapper def function(): pass |
@实际上是 python2.4 才提出的语法糖,针对 python2.4 以前的版本有另一种等价的实现:
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def function(): pass function = function_wrapper(function) |
装饰器的两种实现
函数包装器 - 经典实现
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def function_wrapper(wrapped): def _wrapper( * args, * * kwargs): return wrapped( * args, * * kwargs) return _wrapper @function_wrapper def function(): pass |
类包装器 - 易于理解
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class function_wrapper( object ): def __init__( self , wrapped): self .wrapped = wrapped def __call__( self , * args, * * kwargs): return self .wrapped( * args, * * kwargs) @function_wrapper def function(): pass |
函数(function)自省
当我们谈到一个函数时,通常希望这个函数的属性像其文档上描述的那样,是被明确定义的,例如__name__ 和__doc__ 。
针对某个函数应用装饰器时,这个函数的属性就会发生变化,但这并不是我们所期望的。
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def function_wrapper(wrapped): def _wrapper( * args, * * kwargs): return wrapped( * args, * * kwargs) return _wrapper @function_wrapper def function(): pass >>> print (function.__name__) _wrapper |
python 标准库提供了functools.wraps(),来解决这个问题。
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import functools def function_wrapper(wrapped): @functools .wraps(wrapped) def _wrapper( * args, * * kwargs): return wrapped( * args, * * kwargs) return _wrapper @function_wrapper def function(): pass >>> print (function.__name__) function |
然而,当我们想要获取被包装函数的参数(argument)或源代码(source code)时,同样不能得到我们想要的结果。
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import inspect def function_wrapper(wrapped): ... @function_wrapper def function(arg1, arg2): pass >>> print (inspect.getargspec(function)) ArgSpec(args = [], varargs = 'args' , keywords = 'kwargs' , defaults = None ) >>> print (inspect.getsource(function)) @functools .wraps(wrapped) def _wrapper( * args, * * kwargs): return wrapped( * args, * * kwargs) |
包装类方法(@classmethod)
当包装器(@function_wrapper)被应用于@classmethod时,将会抛出如下异常:
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class Class( object ): @function_wrapper @classmethod def cmethod( cls ): pass Traceback (most recent call last): File "<stdin>" , line 1 , in <module> File "<stdin>" , line 3 , in Class File "<stdin>" , line 2 , in wrapper File ".../functools.py" , line 33 , in update_wrapper setattr (wrapper, attr, getattr (wrapped, attr)) AttributeError: 'classmethod' object has no attribute '__module__' |
因为@classmethod在实现时,缺少functools.update_wrapper需要的某些属性。这是functools.update_wrapper在 python2 中的 bug,3.2版本已被修复,参考 http://bugs.python.org/issue3445。
然而,在 python3 下执行,另一个问题出现了:
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class Class( object ): @function_wrapper @classmethod def cmethod( cls ): pass >>> Class.cmethod() Traceback (most recent call last): File "classmethod.py" , line 15 , in <module> Class.cmethod() File "classmethod.py" , line 6 , in _wrapper return wrapped( * args, * * kwargs) TypeError: 'classmethod' object is not callable |
这是因为包装器认定被包装的函数(@classmethod )是可以直接被调用的,但事实并不一定是这样的。被包装的函数实际上可能是描述符(descriptor ),意味着为了使其可调用,该函数(描述符)必须被正确地绑定到某个实例上。关于描述符的定义,可以参考 https://docs.python.org/2/howto/descriptor.html。
总结 - 简单并不意味着正确
尽管大家实现装饰器所用的方法通常都很简单,但这并不意味着它们一定是正确的并且始终能正常工作。
如同上面我们所看到的,functools.wraps() 可以帮我们解决__name__ 和__doc__ 的问题,但对于获取函数的参数(argument)或源代码( source code )则束手无策。