Python天天美味(34)

dsqzhaoyue

　　Python中的Decorators表面看起来很像C#的Attribute，其实不然，Python的Decorators和C#的Attribute完全是两个东西。Python的Decorators让我想到了设计模式中的装饰者模式（Decorator Pattern）。
  Decorator Pattern

  

Attach additional responsibilities to an object dynamically.
Decorators provide a flexible alternative to subclassing for extending functionnality.　　Python中的通过Decorators对函数、方法或类进行装饰，从而达到增加对象的职责，或控制对象调用的作用。而C#的Attribute仅仅是起到元数据标识作用，最终通过反射获取这些特定信息。
　　先来个简单的示例，先定义一个Coffee类，


class Coffee(object):
    def get_cost(self):
        return 1.0
coffee = Coffee()
print coffee.get_cost() # 1.0　　这时，我想通过装饰者模式计算Milk的价格，通常这样实现：



class Milk(Coffee):
    def __init__(self, coffee):
        self.coffee = coffee
    def get_cost(self):
        return self.coffee.get_cost() + 0.5
coffee = Coffee()
coffee = Milk(coffee)
print coffee.get_cost() # 1.5　　上面是经典的装饰者模式的实现，Python中通过Decorators可以实现成这样：


def milk_decorator(get_cost):
    def get_milk_cost(self):
        return get_cost(self) + 0.5
    return get_milk_cost
class Coffee(object):
    @milk_decorator
    def get_cost(self):
        return 1.0
coffee = Coffee()
print coffee.get_cost() #1.5　　假设一下，如果有更多的，比如：Whip, Sprinkles, Tee, 必须为每个装饰者都实现一个函数，将会出现函数爆炸，我们可以只实现一个通用的Decorator函数，通过在get_cost函数添加多个@Decorator，这很符合Decorator Pattern的思想。


def get_cost_decorator(additional_cost):
    def wrapper1(func):
        def wrapper2(instance):
            return func(instance) + additional_cost
        return wrapper2
    return wrapper1
class Coffee(object):
    @get_cost_decorator(0.5)
    @get_cost_decorator(0.7)
    @get_cost_decorator(0.2)
    def get_cost(self):
        return 1.0
coffee = Coffee()
print coffee.get_cost() #2.4　　上面的get_cost_decorator类看上去比较复杂，不要紧，一会再回头看这个函数。


Decorators基础
　　闲话不多说，先看下面的简单例子：



def myDecorator(func):
    def newFunction():
        print "inside newFunction"
        func()
    return newFunction
@myDecorator
def aFunction():
    print "inside aFunction()"
aFunction()　　最终输出：



inside newFunction
inside aFunction()　　我们看到，myDecorator函数的参数其实是aFunction的函数地址，并且返回一个函数地址，返回的函数才是最终真正调用的地址。最终的调用，等价于：


aFunction = myDecorator(aFunction)
aFunction()　　其中，myDecorator也可以使用class来实现，比如：


class myDecorator(object):
    def __init__(self, func):
        self.func = func
    def __call__(self):
        print "inside myDecorator"
        self.func()
@myDecorator
def aFunction():
    print "inside aFunction()"　　最终，



aFunction()　　相对于


aFunction = myDecorator(aFunction)
aFunction() # __call__　　

Decorators调用规律
　　上面的例子，我们可以很容易的得到这样一个规律：



@A
def f ():
    …　　最终等价于：



f = A(f)　　如果更复杂一些：



@A
@B
@C
def f ():
    …　　则相对于：



f = A(B(C(f)))　　再看看有参数的例子，



@A(args)
def f ():
    …　　这时，f相当于：



_deco = A(args)
f = _deco(f)　　因此，A的实现也会相对复杂一些：



def A(args):
    def wrapper1(f):
        def wrapper2():
             print “before call f()”
             f()
        return wrapper2
    return wrapper1　　有点绕吧，嗯，还算简单，我们回头看最开头那个例子，



@get_cost_decorator(0.5)
@get_cost_decorator(0.7)
@get_cost_decorator(0.2)
def get_cost(self):
    return 1.0　　相当于：



get_cost =  get_cost_decorator(0.5)(get_cost_decorator(0.7)(get_cost_decorator(0.2)(get_cost)))  # 绕晕了~~　　


Decorators典型应用 – singleton class



def singleton(cls):
    instances = {}
    def getinstance():
        if cls not in instances:
            instances[cls] = cls()
        return instances[cls]
    return getinstance
@singleton
class MyClass:
    ...　　

　　参考文章：
　　Decorators for Functions and Methods
　　Introduction to Python Decorators
　　Decorator pattern
　　[Python学习]decorator的使用  - limodou

　　
　　
Python    天天美味系列（总）
Python      天天美味(30) - python数据结构与算法之快速排序　　Python      天天美味(31) - python数据结构与算法之插入排序
　　Python      天天美味(32) - python数据结构与算法之堆排序
　　Python      天天美味(33) - 五分钟理解元类（Metaclasses）[转]
    Python      天天美味(34) - Decorators详解