Decorator——Python初级函数装饰器

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作者:hsh#17

最近想整一整数据分析，在看一本关于数据分析的书中提到了(1)if __name__ == '__main__' (2)列表解析式 (3)装饰器。

先简单描述一下前两点，再详细解说Python初级的函数装饰器。

进入正题：

一、if __name__ == '__main__'

首先，__name__是一个程序名变量，而这个变量的值是根据程序的运行方式决定的。如果程序是被当作主程序运行的，那__name__将会被赋值为__main__；当程序是作为模块被其他文件调用的，那它会自动被赋值为模块所在（程序）的文件名。

一般这句代码以这种形式出现：

1 def printHello():
2     print("Hello World!")
3     print(__name__)
4 if __name__ == '__main__':
5     printHello()

其输出如下：

Hello World!
__main__

因为此时这个文件是以主程序的方式运行的，故它的__name__为__main__。

这个 if 判断语句存在的意义在于当程序被作为模块引入其他文件时，一句import会使得这个模块自动运行一次。
故当 printHello 函数被作为模块调入其他程序文件时，即：
```
1 from name_main import printHello
2 printHello()
```
我们只会得到 printHello 运行一次的结果。这一次结果是 import 语句的效果，真正的 printHello 函数被 if 语句拦住了（因为它的__name__变成了自己的文件名而非__main__）。

二、列表解析式

列表解析式其实就是一种根据已有列表，高效创建新列表的方式。
通常形式如：a = [ i for i in list1 if i%2==0 ]
学会使用，可以简洁化代码。

三、装饰器

装饰器器如其名，起到了“装饰”的作用。体现在代码中就是给原程序添加“装饰”，添加新的东西。装饰器的本质是函数。
装饰器一般用于装饰函数和类。
有人问既然装饰器起到的是装饰的作用，那为什么不在函数中就添加这些“装饰”？当然可以，这确实可行。但设想我们需要每个函数打印自己的运行时间，那我们就需要在每一个函数里记录开始与结束时间，再相减得到时间差（即运行时间）。这会使得函数非常的“臃肿”，而且如果有成百上千个函数都需要这个功能，那一个一个函数加代码的措施就显得十分“无意义”。
但通过装饰器：我们简单地定义一个“装饰”函数去实现需要的功能，然后在执行函数的前面加上一句“@装饰函数”，就实现了对函数们的装饰和升级。

举一个例子，我们现在有两个函数分别实现打印 hello 和 goodbye，我们需要每次打印时同时把这个函数名打印出来。我们就可以用装饰器来完成，上代码。

#直接装饰@
def printname(func):        #装饰器：实质是一个函数，参数是需要装饰的函数名（非函数调用）
    def wrapper(*args, **kwargs):    #可变参数*args和关键字参数**kwargs
        print(f"[DEBUG]: enter {func.__name__}()")
        return func(*args, **kwargs)
    return wrapper          #装饰器函数返回的是装饰完的函数


@printname
def say_hello():
    print("hello!")
    

@printname
def say_goodbye():
    print("goodbye!")
    

if __name__ == '__main__':
    say_hello()
    say_goodbye()

程序运行结果为：

[DEBUG]: enter say_hello()
hello!
[DEBUG]: enter say_goodbye()
goodbye!

成功实现每次打印hello时打印出函数名称say_hello()。

接下来是对装饰器的深层探讨。装饰器的本质是函数，那我们如果不用@的装饰方式，看看怎么样实现同样的功能。

#间接装饰
def printname(func):        #装饰器：实质是一个函数，参数是需要装饰的函数名（非函数调用）
    def wrapper(*args, **kwargs):    #可变参数*args和关键字参数**kwargs
        print(f"[DEBUG]: enter {func.__name__}()")
        return func(*args, **kwargs)
    return wrapper          #装饰器函数返回的是装饰完的函数


def say_hello():
    print("hello!")
    #return 0           测试line:23

def say_goodbye():
    print("goodbye!")

if __name__ == '__main__':
    decorator = printname(say_hello)

    '''
    不能使用decoratot = printname(say_hello());
    可能是因为调用函数的名称是用func.__name__，而非func().__name__
    用了func().name会报错'NoneType'对象没有'__name__'属性。

    因为say_hello()函数没有return，故执行结果为NoneType无。
    '''

    decorator()

    '''

    接上绿色注释：
    >>> type(say_hello())
    hello!
    <class 'NoneType'>
    >>> type(say_hello)
    <class 'function'>

    
    '''
#func，函数不带括号时，调用的是这个函数本身。是一整个函数体，不须等函数执行完成。

#func()，函数带括号时，调用的是函数的执行结果，需要等待函数执行完成的结果。

和@方法的区别主要在于如何使用装饰器函数。我们需要在调用时把执行函数传入给装饰函数，return 的结果返回给新函数；再运行新函数，就实行了这一效果。

最后对装饰函数的代码做一个解读。（应该在前面解读的）

printname(func)是装饰函数，它的参数是func（一个函数，即执行函数），它的return是wrapper函数。
在printname里定义一个wrapper函数（参数、关键字可变），把装饰器的内容包装在wrapper里。wrapper返回的是func（执行函数）。

相当于是这一段代码执行了wrapper函数

1 def printname(func):
2     def wrapper(*args, **kwargs):
3         print(f"[DEBUG]: enter {func.__name__}()")
4         return func(*args, **kwargs)
5     return wrapper

实现了：print（装饰）+ func（执行函数），即成功装饰。

还有一个很有趣的例子，在https://www.cnblogs.com/cicaday/p/python-decorator.html#4027718046，感谢作者的点拨。

装饰器总结：

　　　　实质：是一个函数

　　　　参数：是你要装饰的函数名（并非函数调用）

　　　　返回：是装饰完的函数名（也非函数调用）

　　　　作用：为已经存在的对象添加额外的功能

　　　　特点：不需要对对象做任何的代码上的变动

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标签： Python Python开发 Python语言

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