裝飾器，幾乎各大Python框架中都能看到它的身影，足以表明它的價值!它有動態改變函數或類功能的魔力!

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1. 什么是裝飾器

對于受到封裝的原函數比如f來說，裝飾器能夠在f函數執行前或者執行后分別運行一些代碼。

2. 裝飾器的結構

裝飾器也是一個函數，它裝飾原函數f或類cls后，再返回一個函數g

裝飾一個函數：

def decorator(f): 
  # 定義要返回的函數 
  def g(): 
    print('函數f執行前的動作') 
    f() 
    print('函數f執行后的動作') 
  return g 

裝飾一個類：

def decorator(cls): 
  # 定義要返回的函數 
  def g(): 
    print('類cls執行前的動作') 
    f() 
    print('類cls執行后的動作') 
  return g 

使用裝飾器很簡單，@+自定義裝飾器 裝飾要想裝飾的函數。

3. 為什么要這樣

要想理解裝飾器為什么要有這種結構，要首先想明白裝飾器的目標是什么。

它的價值在于為原函數f增加一些行為，前提必須不能破壞函數f，所以肯定不能改變f的內部結構，所以只能在調用f前后定義一些行為。

同時，裝飾器函數decorator返回值又是什么?你可以思考下，返回一個函數是再好不過的了，它包裝了原函數f.

4. 裝飾一個函數

printStar函數接收一個函數f，返回值也是一個函數，所以滿足裝飾器的結構要求，所以printStar是一個裝飾器。

def printStar(f): 
    def g(): 
        print('*'*20) 
        f() 
        print('*'*20) 
    return g 

printStar裝飾器實現f函數執行前、后各打印20個*字符。

使用printStar：

@printStar 
def f(): 
    print('hello world') 

調用：

if __name__ == '__main__': 
   ### 改變函數功能 
   f() 

打印結果：

******************** 
hello world 
******************** 

可以很方便的裝飾要想裝飾的其他函數，如下：

@printStar 
def g(): 
    print('welcome to Python') 

5. 裝飾一個類

除了可以裝飾函數f外，還可以裝飾類cls，兩者原理都是一樣的。

下面給出一個裝飾器實現單例模式的例子，所謂單例就是類只有唯一實例，不能有第二個。

def singleton(cls): 
   instance = {} 
 
   def get_instance(*args, **kwargs): 
       if cls not in instance: 
           instance[cls] = cls(*args, **kwargs) 
       return instance[cls] 
   return get_instance 

定義字典instance，鍵值對分別為類和實例，這樣確保只cls()一次。

使用裝飾器singleton修飾類：

@singleton 
class CorePoint: 
   pass 

測試：

if __name__ == '__main__': 
   ### 改變類的功能 
   c1 = CorePoint() 
   c2 = CorePoint() 
   print(c1 is c2) # True 

6. 裝飾器層疊

上面原函數f不僅能被一個裝飾器修飾，還能被n多個裝飾器修飾。

下面再定義一個裝飾器printLine，被修飾函數執行前后打印20個：

def printLine(f): 
    def g(): 
        print('-'*20) 
        f() 
        print('-'*20) 
    return g 

使用上文定義好的printStar和printLine同時裝飾函數f：

@printStar 
@printLine 
def f(): 
    print('hello world') 

此時再調用函數f：

if __name__ == '__main__': 
   ### 改變函數功能 
   f() 

打印結果：

******************** 
-------------------- 
hello world 
-------------------- 
******************** 

f被裝飾后，先打印*，再打印 -

層疊多一層，原函數f就變強大一層。使用裝飾器，還能實現功能抽離，進一步實現松耦合。

7. 溫馨提醒

打印原函數f的名字__name__，結果為f

In [1]: def f():  
   ...:     pass  
 
In [4]: f.__name__                                                               
Out[4]: 'f' 

但是，被裝飾后函數名字f變為g，這不是我們希望的!

@printStar 
def f(): 
  pass 
 
f() 
f.__name__ # g 

Python提供的解決方案：使用functools模塊中的wraps裝飾器：

from functools import wraps 
 
def printStar(f): 
    @wraps(f) 
    def g(): 
        print('*'*20) 
        f() 
        print('*'*20) 
    return g 

此時再打印被裝飾后f的名字，顯示f，正常!