Якщо ви не стикаєтеся з довгими поясненнями, дивіться відповідь Паоло Бергантіно .
Основи декораторів
Функції Python - це об'єкти
Щоб зрозуміти декораторів, спочатку потрібно зрозуміти, що функції - це об’єкти в Python. Це має важливі наслідки. Давайте розберемося, чому на простому прикладі:
def shout(word="yes"):
return word.capitalize()+"!"
print(shout())
# outputs : 'Yes!'
# As an object, you can assign the function to a variable like any other object
scream = shout
# Notice we don't use parentheses: we are not calling the function,
# we are putting the function "shout" into the variable "scream".
# It means you can then call "shout" from "scream":
print(scream())
# outputs : 'Yes!'
# More than that, it means you can remove the old name 'shout',
# and the function will still be accessible from 'scream'
del shout
try:
print(shout())
except NameError as e:
print(e)
#outputs: "name 'shout' is not defined"
print(scream())
# outputs: 'Yes!'
Майте це на увазі. Незабаром ми повернемося до цього кола.
Ще одна цікава властивість функцій Python - це те, що їх можна визначити всередині іншої функції!
def talk():
# You can define a function on the fly in "talk" ...
def whisper(word="yes"):
return word.lower()+"..."
# ... and use it right away!
print(whisper())
# You call "talk", that defines "whisper" EVERY TIME you call it, then
# "whisper" is called in "talk".
talk()
# outputs:
# "yes..."
# But "whisper" DOES NOT EXIST outside "talk":
try:
print(whisper())
except NameError as e:
print(e)
#outputs : "name 'whisper' is not defined"*
#Python's functions are objects
Посилання на функції
Гаразд, ще тут? Тепер весела частина ...
Ви бачили, що функції - це об'єкти. Тому функції:
- може бути призначений змінній
- можна визначити в іншій функції
Це означає, що функція може виконувати return
іншу функцію .
def getTalk(kind="shout"):
# We define functions on the fly
def shout(word="yes"):
return word.capitalize()+"!"
def whisper(word="yes") :
return word.lower()+"...";
# Then we return one of them
if kind == "shout":
# We don't use "()", we are not calling the function,
# we are returning the function object
return shout
else:
return whisper
# How do you use this strange beast?
# Get the function and assign it to a variable
talk = getTalk()
# You can see that "talk" is here a function object:
print(talk)
#outputs : <function shout at 0xb7ea817c>
# The object is the one returned by the function:
print(talk())
#outputs : Yes!
# And you can even use it directly if you feel wild:
print(getTalk("whisper")())
#outputs : yes...
Є ще більше!
Якщо ви можете return
функцію, ви можете передати її як параметр:
def doSomethingBefore(func):
print("I do something before then I call the function you gave me")
print(func())
doSomethingBefore(scream)
#outputs:
#I do something before then I call the function you gave me
#Yes!
Ну, у вас просто є все необхідне для розуміння декораторів. Розумієте, декоратори - це "обгортки", це означає, що вони дозволяють виконувати код до та після функції, яку вони прикрашають, не змінюючи саму функцію.
Декоратори ручної роботи
Як це зробити вручну:
# A decorator is a function that expects ANOTHER function as parameter
def my_shiny_new_decorator(a_function_to_decorate):
# Inside, the decorator defines a function on the fly: the wrapper.
# This function is going to be wrapped around the original function
# so it can execute code before and after it.
def the_wrapper_around_the_original_function():
# Put here the code you want to be executed BEFORE the original function is called
print("Before the function runs")
# Call the function here (using parentheses)
a_function_to_decorate()
# Put here the code you want to be executed AFTER the original function is called
print("After the function runs")
# At this point, "a_function_to_decorate" HAS NEVER BEEN EXECUTED.
# We return the wrapper function we have just created.
# The wrapper contains the function and the code to execute before and after. It’s ready to use!
return the_wrapper_around_the_original_function
# Now imagine you create a function you don't want to ever touch again.
def a_stand_alone_function():
print("I am a stand alone function, don't you dare modify me")
a_stand_alone_function()
#outputs: I am a stand alone function, don't you dare modify me
# Well, you can decorate it to extend its behavior.
# Just pass it to the decorator, it will wrap it dynamically in
# any code you want and return you a new function ready to be used:
a_stand_alone_function_decorated = my_shiny_new_decorator(a_stand_alone_function)
a_stand_alone_function_decorated()
#outputs:
#Before the function runs
#I am a stand alone function, don't you dare modify me
#After the function runs
Тепер, напевно, ви хочете, щоб кожен раз, коли ви телефонували a_stand_alone_function
, a_stand_alone_function_decorated
називався замість цього. Це просто, просто перезапишіть a_stand_alone_function
функцію, яку повертає my_shiny_new_decorator
:
a_stand_alone_function = my_shiny_new_decorator(a_stand_alone_function)
a_stand_alone_function()
#outputs:
#Before the function runs
#I am a stand alone function, don't you dare modify me
#After the function runs
# That’s EXACTLY what decorators do!
Декористи демістифіковані
Попередній приклад, використовуючи синтаксис декоратора:
@my_shiny_new_decorator
def another_stand_alone_function():
print("Leave me alone")
another_stand_alone_function()
#outputs:
#Before the function runs
#Leave me alone
#After the function runs
Так, це все, все так просто. @decorator
це лише ярлик для:
another_stand_alone_function = my_shiny_new_decorator(another_stand_alone_function)
Декоратори - це лише пітонічний варіант візерунка дизайну декораторів . Існує кілька класичних моделей дизайну, вбудованих у Python для полегшення розробки (як ітератори).
Звичайно, ви можете накопичувати декораторів:
def bread(func):
def wrapper():
print("</''''''\>")
func()
print("<\______/>")
return wrapper
def ingredients(func):
def wrapper():
print("#tomatoes#")
func()
print("~salad~")
return wrapper
def sandwich(food="--ham--"):
print(food)
sandwich()
#outputs: --ham--
sandwich = bread(ingredients(sandwich))
sandwich()
#outputs:
#</''''''\>
# #tomatoes#
# --ham--
# ~salad~
#<\______/>
Використання синтаксису декоратора Python:
@bread
@ingredients
def sandwich(food="--ham--"):
print(food)
sandwich()
#outputs:
#</''''''\>
# #tomatoes#
# --ham--
# ~salad~
#<\______/>
Порядок, який ви встановлюєте для декораторів ПИТАННЯ:
@ingredients
@bread
def strange_sandwich(food="--ham--"):
print(food)
strange_sandwich()
#outputs:
##tomatoes#
#</''''''\>
# --ham--
#<\______/>
# ~salad~
Тепер: відповісти на питання ...
Як висновок, ви можете легко побачити, як відповісти на питання:
# The decorator to make it bold
def makebold(fn):
# The new function the decorator returns
def wrapper():
# Insertion of some code before and after
return "<b>" + fn() + "</b>"
return wrapper
# The decorator to make it italic
def makeitalic(fn):
# The new function the decorator returns
def wrapper():
# Insertion of some code before and after
return "<i>" + fn() + "</i>"
return wrapper
@makebold
@makeitalic
def say():
return "hello"
print(say())
#outputs: <b><i>hello</i></b>
# This is the exact equivalent to
def say():
return "hello"
say = makebold(makeitalic(say))
print(say())
#outputs: <b><i>hello</i></b>
Тепер ви можете просто залишити себе щасливим або спалити свій мозок трохи більше і побачити сучасне використання декораторів.
Виведення декораторів на наступний рівень
Передача аргументів на оформлену функцію
# It’s not black magic, you just have to let the wrapper
# pass the argument:
def a_decorator_passing_arguments(function_to_decorate):
def a_wrapper_accepting_arguments(arg1, arg2):
print("I got args! Look: {0}, {1}".format(arg1, arg2))
function_to_decorate(arg1, arg2)
return a_wrapper_accepting_arguments
# Since when you are calling the function returned by the decorator, you are
# calling the wrapper, passing arguments to the wrapper will let it pass them to
# the decorated function
@a_decorator_passing_arguments
def print_full_name(first_name, last_name):
print("My name is {0} {1}".format(first_name, last_name))
print_full_name("Peter", "Venkman")
# outputs:
#I got args! Look: Peter Venkman
#My name is Peter Venkman
Способи декорування
Одна з найтонших речей щодо Python - це те, що методи та функції дійсно однакові. Різниця полягає лише в тому, що методи очікують, що їх перший аргумент - це посилання на поточний об'єкт ( self
).
Це означає, що ви можете створити декоратор для методів так само! Просто пам’ятайте, щоб self
врахувати:
def method_friendly_decorator(method_to_decorate):
def wrapper(self, lie):
lie = lie - 3 # very friendly, decrease age even more :-)
return method_to_decorate(self, lie)
return wrapper
class Lucy(object):
def __init__(self):
self.age = 32
@method_friendly_decorator
def sayYourAge(self, lie):
print("I am {0}, what did you think?".format(self.age + lie))
l = Lucy()
l.sayYourAge(-3)
#outputs: I am 26, what did you think?
Якщо ви робите декоратор загального призначення - той, який ви застосовуватимете до будь-якої функції чи методу, незалежно від його аргументів - просто використовуйте *args, **kwargs
:
def a_decorator_passing_arbitrary_arguments(function_to_decorate):
# The wrapper accepts any arguments
def a_wrapper_accepting_arbitrary_arguments(*args, **kwargs):
print("Do I have args?:")
print(args)
print(kwargs)
# Then you unpack the arguments, here *args, **kwargs
# If you are not familiar with unpacking, check:
# http://www.saltycrane.com/blog/2008/01/how-to-use-args-and-kwargs-in-python/
function_to_decorate(*args, **kwargs)
return a_wrapper_accepting_arbitrary_arguments
@a_decorator_passing_arbitrary_arguments
def function_with_no_argument():
print("Python is cool, no argument here.")
function_with_no_argument()
#outputs
#Do I have args?:
#()
#{}
#Python is cool, no argument here.
@a_decorator_passing_arbitrary_arguments
def function_with_arguments(a, b, c):
print(a, b, c)
function_with_arguments(1,2,3)
#outputs
#Do I have args?:
#(1, 2, 3)
#{}
#1 2 3
@a_decorator_passing_arbitrary_arguments
def function_with_named_arguments(a, b, c, platypus="Why not ?"):
print("Do {0}, {1} and {2} like platypus? {3}".format(a, b, c, platypus))
function_with_named_arguments("Bill", "Linus", "Steve", platypus="Indeed!")
#outputs
#Do I have args ? :
#('Bill', 'Linus', 'Steve')
#{'platypus': 'Indeed!'}
#Do Bill, Linus and Steve like platypus? Indeed!
class Mary(object):
def __init__(self):
self.age = 31
@a_decorator_passing_arbitrary_arguments
def sayYourAge(self, lie=-3): # You can now add a default value
print("I am {0}, what did you think?".format(self.age + lie))
m = Mary()
m.sayYourAge()
#outputs
# Do I have args?:
#(<__main__.Mary object at 0xb7d303ac>,)
#{}
#I am 28, what did you think?
Передача аргументів декоратору
Чудово, тепер що б ви сказали про передачу аргументів самому декоратору?
Це може дещо перекрутитися, оскільки декоратор повинен сприйняти функцію як аргумент. Тому ви не можете передати аргументи оформленої функції безпосередньо декоратору.
Перш ніж поспішати до рішення, давайте напишемо невелике нагадування:
# Decorators are ORDINARY functions
def my_decorator(func):
print("I am an ordinary function")
def wrapper():
print("I am function returned by the decorator")
func()
return wrapper
# Therefore, you can call it without any "@"
def lazy_function():
print("zzzzzzzz")
decorated_function = my_decorator(lazy_function)
#outputs: I am an ordinary function
# It outputs "I am an ordinary function", because that’s just what you do:
# calling a function. Nothing magic.
@my_decorator
def lazy_function():
print("zzzzzzzz")
#outputs: I am an ordinary function
Це точно так само. " my_decorator
" називається. Тож, коли ви @my_decorator
, ви говорите Python викликати функцію "міченою змінною" my_decorator
"'.
Це важливо! Етикетка, яку ви даєте, може вказувати безпосередньо на декоратора - чи ні .
Давайте зла. ☺
def decorator_maker():
print("I make decorators! I am executed only once: "
"when you make me create a decorator.")
def my_decorator(func):
print("I am a decorator! I am executed only when you decorate a function.")
def wrapped():
print("I am the wrapper around the decorated function. "
"I am called when you call the decorated function. "
"As the wrapper, I return the RESULT of the decorated function.")
return func()
print("As the decorator, I return the wrapped function.")
return wrapped
print("As a decorator maker, I return a decorator")
return my_decorator
# Let’s create a decorator. It’s just a new function after all.
new_decorator = decorator_maker()
#outputs:
#I make decorators! I am executed only once: when you make me create a decorator.
#As a decorator maker, I return a decorator
# Then we decorate the function
def decorated_function():
print("I am the decorated function.")
decorated_function = new_decorator(decorated_function)
#outputs:
#I am a decorator! I am executed only when you decorate a function.
#As the decorator, I return the wrapped function
# Let’s call the function:
decorated_function()
#outputs:
#I am the wrapper around the decorated function. I am called when you call the decorated function.
#As the wrapper, I return the RESULT of the decorated function.
#I am the decorated function.
Тут не дивно.
Зробимо ТОЧНО те саме, але пропустимо всі примхливі проміжні змінні:
def decorated_function():
print("I am the decorated function.")
decorated_function = decorator_maker()(decorated_function)
#outputs:
#I make decorators! I am executed only once: when you make me create a decorator.
#As a decorator maker, I return a decorator
#I am a decorator! I am executed only when you decorate a function.
#As the decorator, I return the wrapped function.
# Finally:
decorated_function()
#outputs:
#I am the wrapper around the decorated function. I am called when you call the decorated function.
#As the wrapper, I return the RESULT of the decorated function.
#I am the decorated function.
Давайте зробимо це ще коротше :
@decorator_maker()
def decorated_function():
print("I am the decorated function.")
#outputs:
#I make decorators! I am executed only once: when you make me create a decorator.
#As a decorator maker, I return a decorator
#I am a decorator! I am executed only when you decorate a function.
#As the decorator, I return the wrapped function.
#Eventually:
decorated_function()
#outputs:
#I am the wrapper around the decorated function. I am called when you call the decorated function.
#As the wrapper, I return the RESULT of the decorated function.
#I am the decorated function.
Гей, ти це бачив? Ми використовували виклик функції із @
синтаксисом " "! :-)
Отже, повернемось до декораторів з аргументами. Якщо ми можемо використовувати функції для створення декоратора на льоту, ми можемо передавати аргументи на цю функцію, правда?
def decorator_maker_with_arguments(decorator_arg1, decorator_arg2):
print("I make decorators! And I accept arguments: {0}, {1}".format(decorator_arg1, decorator_arg2))
def my_decorator(func):
# The ability to pass arguments here is a gift from closures.
# If you are not comfortable with closures, you can assume it’s ok,
# or read: /programming/13857/can-you-explain-closures-as-they-relate-to-python
print("I am the decorator. Somehow you passed me arguments: {0}, {1}".format(decorator_arg1, decorator_arg2))
# Don't confuse decorator arguments and function arguments!
def wrapped(function_arg1, function_arg2) :
print("I am the wrapper around the decorated function.\n"
"I can access all the variables\n"
"\t- from the decorator: {0} {1}\n"
"\t- from the function call: {2} {3}\n"
"Then I can pass them to the decorated function"
.format(decorator_arg1, decorator_arg2,
function_arg1, function_arg2))
return func(function_arg1, function_arg2)
return wrapped
return my_decorator
@decorator_maker_with_arguments("Leonard", "Sheldon")
def decorated_function_with_arguments(function_arg1, function_arg2):
print("I am the decorated function and only knows about my arguments: {0}"
" {1}".format(function_arg1, function_arg2))
decorated_function_with_arguments("Rajesh", "Howard")
#outputs:
#I make decorators! And I accept arguments: Leonard Sheldon
#I am the decorator. Somehow you passed me arguments: Leonard Sheldon
#I am the wrapper around the decorated function.
#I can access all the variables
# - from the decorator: Leonard Sheldon
# - from the function call: Rajesh Howard
#Then I can pass them to the decorated function
#I am the decorated function and only knows about my arguments: Rajesh Howard
Ось це: декоратор з аргументами. Аргументи можна встановити як змінну:
c1 = "Penny"
c2 = "Leslie"
@decorator_maker_with_arguments("Leonard", c1)
def decorated_function_with_arguments(function_arg1, function_arg2):
print("I am the decorated function and only knows about my arguments:"
" {0} {1}".format(function_arg1, function_arg2))
decorated_function_with_arguments(c2, "Howard")
#outputs:
#I make decorators! And I accept arguments: Leonard Penny
#I am the decorator. Somehow you passed me arguments: Leonard Penny
#I am the wrapper around the decorated function.
#I can access all the variables
# - from the decorator: Leonard Penny
# - from the function call: Leslie Howard
#Then I can pass them to the decorated function
#I am the decorated function and only know about my arguments: Leslie Howard
Як бачите, ви можете передавати аргументи декоратору, як і будь-яка функція, використовуючи цей трюк. Ви навіть можете використовувати, *args, **kwargs
якщо хочете. Але пам’ятайте, що декораторів називають лише один раз . Тільки коли Python імпортує сценарій. Ви не можете динамічно встановлювати аргументи після цього. Коли ви "імпортуєте x", функція вже прикрашена , тому ви нічого не можете змінити.
Вправляємось: прикрашаємо декоратор
Гаразд, як бонус, я дам вам фрагмент, щоб змусити будь-якого декоратора прийняти будь-який аргумент. Зрештою, щоб прийняти аргументи, ми створили наш декоратор за допомогою іншої функції.
Ми загорнули декоратор.
Що-небудь ще ми недавно бачили, що завершив цю функцію?
О так, декоратори!
Давайте повеселимось і напишемо декоратор для декораторів:
def decorator_with_args(decorator_to_enhance):
"""
This function is supposed to be used as a decorator.
It must decorate an other function, that is intended to be used as a decorator.
Take a cup of coffee.
It will allow any decorator to accept an arbitrary number of arguments,
saving you the headache to remember how to do that every time.
"""
# We use the same trick we did to pass arguments
def decorator_maker(*args, **kwargs):
# We create on the fly a decorator that accepts only a function
# but keeps the passed arguments from the maker.
def decorator_wrapper(func):
# We return the result of the original decorator, which, after all,
# IS JUST AN ORDINARY FUNCTION (which returns a function).
# Only pitfall: the decorator must have this specific signature or it won't work:
return decorator_to_enhance(func, *args, **kwargs)
return decorator_wrapper
return decorator_maker
Його можна використовувати наступним чином:
# You create the function you will use as a decorator. And stick a decorator on it :-)
# Don't forget, the signature is "decorator(func, *args, **kwargs)"
@decorator_with_args
def decorated_decorator(func, *args, **kwargs):
def wrapper(function_arg1, function_arg2):
print("Decorated with {0} {1}".format(args, kwargs))
return func(function_arg1, function_arg2)
return wrapper
# Then you decorate the functions you wish with your brand new decorated decorator.
@decorated_decorator(42, 404, 1024)
def decorated_function(function_arg1, function_arg2):
print("Hello {0} {1}".format(function_arg1, function_arg2))
decorated_function("Universe and", "everything")
#outputs:
#Decorated with (42, 404, 1024) {}
#Hello Universe and everything
# Whoooot!
Я знаю, востаннє у вас виникло таке відчуття, це було після прослуховування хлопця, який говорив: "перш ніж зрозуміти рекурсію, ви повинні спочатку зрозуміти рекурсію". Але тепер, чи не почуваєтесь ви добре в освоєнні цього?
Кращі практики: декоратори
- Декоратори були представлені в Python 2.4, тому переконайтеся, що ваш код буде працювати на> = 2.4.
- Декоратори сповільнюють виклик функції. Майте це на увазі.
- Ви не можете скасувати декорування функції. (Там є зломи для створення декораторів , які можуть бути видалені, але ніхто не використовує їх.) Таким чином , коли функція оформлена, він прикрашений для всього коду .
- Декоратори завершують функції, що може ускладнити їх налагодження. (Це стає краще від Python> = 2.5; див. Нижче.)
functools
Модуль був введений в Python 2.5. Вона включає в себе функцію functools.wraps()
, яка копіює назву, модуль та доктрину прикрашеної функції в її обгортку.
(Веселий факт: functools.wraps()
це декоратор! ☺)
# For debugging, the stacktrace prints you the function __name__
def foo():
print("foo")
print(foo.__name__)
#outputs: foo
# With a decorator, it gets messy
def bar(func):
def wrapper():
print("bar")
return func()
return wrapper
@bar
def foo():
print("foo")
print(foo.__name__)
#outputs: wrapper
# "functools" can help for that
import functools
def bar(func):
# We say that "wrapper", is wrapping "func"
# and the magic begins
@functools.wraps(func)
def wrapper():
print("bar")
return func()
return wrapper
@bar
def foo():
print("foo")
print(foo.__name__)
#outputs: foo
Чим можуть бути корисні декоратори?
Тепер велике питання: для чого я можу використовувати декоратори?
Здавалося, круто і потужно, але практичний приклад був би чудовим. Що ж, є 1000 можливостей. Класичне використання поширює функціональну поведінку із зовнішньої вкладки (ви не можете її змінити) або для налагодження (ви не хочете її змінювати, оскільки це тимчасово).
Ви можете використовувати їх для розширення декількох функцій DRY таким чином:
def benchmark(func):
"""
A decorator that prints the time a function takes
to execute.
"""
import time
def wrapper(*args, **kwargs):
t = time.clock()
res = func(*args, **kwargs)
print("{0} {1}".format(func.__name__, time.clock()-t))
return res
return wrapper
def logging(func):
"""
A decorator that logs the activity of the script.
(it actually just prints it, but it could be logging!)
"""
def wrapper(*args, **kwargs):
res = func(*args, **kwargs)
print("{0} {1} {2}".format(func.__name__, args, kwargs))
return res
return wrapper
def counter(func):
"""
A decorator that counts and prints the number of times a function has been executed
"""
def wrapper(*args, **kwargs):
wrapper.count = wrapper.count + 1
res = func(*args, **kwargs)
print("{0} has been used: {1}x".format(func.__name__, wrapper.count))
return res
wrapper.count = 0
return wrapper
@counter
@benchmark
@logging
def reverse_string(string):
return str(reversed(string))
print(reverse_string("Able was I ere I saw Elba"))
print(reverse_string("A man, a plan, a canoe, pasta, heros, rajahs, a coloratura, maps, snipe, percale, macaroni, a gag, a banana bag, a tan, a tag, a banana bag again (or a camel), a crepe, pins, Spam, a rut, a Rolo, cash, a jar, sore hats, a peon, a canal: Panama!"))
#outputs:
#reverse_string ('Able was I ere I saw Elba',) {}
#wrapper 0.0
#wrapper has been used: 1x
#ablE was I ere I saw elbA
#reverse_string ('A man, a plan, a canoe, pasta, heros, rajahs, a coloratura, maps, snipe, percale, macaroni, a gag, a banana bag, a tan, a tag, a banana bag again (or a camel), a crepe, pins, Spam, a rut, a Rolo, cash, a jar, sore hats, a peon, a canal: Panama!',) {}
#wrapper 0.0
#wrapper has been used: 2x
#!amanaP :lanac a ,noep a ,stah eros ,raj a ,hsac ,oloR a ,tur a ,mapS ,snip ,eperc a ,)lemac a ro( niaga gab ananab a ,gat a ,nat a ,gab ananab a ,gag a ,inoracam ,elacrep ,epins ,spam ,arutaroloc a ,shajar ,soreh ,atsap ,eonac a ,nalp a ,nam A
Звичайно, добре з декораторами є те, що ви можете використовувати їх відразу майже на будь-якому, не переписуючи їх. СУХА, я сказав:
@counter
@benchmark
@logging
def get_random_futurama_quote():
from urllib import urlopen
result = urlopen("http://subfusion.net/cgi-bin/quote.pl?quote=futurama").read()
try:
value = result.split("<br><b><hr><br>")[1].split("<br><br><hr>")[0]
return value.strip()
except:
return "No, I'm ... doesn't!"
print(get_random_futurama_quote())
print(get_random_futurama_quote())
#outputs:
#get_random_futurama_quote () {}
#wrapper 0.02
#wrapper has been used: 1x
#The laws of science be a harsh mistress.
#get_random_futurama_quote () {}
#wrapper 0.01
#wrapper has been used: 2x
#Curse you, merciful Poseidon!
Сам Python надає кілька декораторів: property
, staticmethod
і т.д.
- Django використовує декоратори для кешування кешування та перегляду дозволів.
- Скручений для підроблених вбудованих асинхронних викликів функцій.
Це дійсно великий дитячий майданчик.
__name__
та, кажучи про пакет декоратора, підпис функції).