Python 装饰器 (面向切面编程,语法糖,AOP)
intro
本文主要记录Python decorator相关的知识。最近想要使用插桩去对一些库进行魔改的时候,发现某些库并没有提供显式的插桩接口。但是这些库函数的代码又确实十分复杂,于是就想到了直接在函数层面进行插桩,这样虽然自动化程度变低了,但是控制粒度更加精细。笔者之前曾经学习过关于Spring框架的相关知识,于是就想Python中是否也有类似的AOP机制,了解之后发现,原来就是decorator,纵观这些玩意有各种名字,但是本质思想其实一模一样。
理解Python中函数的本质
本着万物皆可对象的原则,函数实际上也是一种Object!所以其实函数本身也可以当做一种参被各种操作!比如:
def add(a):return a+1def addplus(func):def wrap(a):print("Test!")res=func(a)return resreturn wrapprint(addplus(add)(1))
Decorator函数
以上代码可以看出,这么去对函数进行加工然后调用不免有点麻烦,所以就可以用更轻松地机制。使用@就可以轻松完成对函数的改造。
def addplus(func):def wrapper(*args,**kwargs):print("Test!")res=func(*args,**kwargs)return resreturn wrapper@addplus
def add(a):return a+1print(add(1))
在上面这个示例中,@addplus的的效果等同于:
add=addplus(add)
然后就会有人想到既然函数能作为一个普通的object被传来传去,那能不能来个套娃,像下面这样:
def addpp(str1):def addplus(func):def wrapper(*args,**kwargs):print(str1)res=func(*args,**kwargs)return resreturn wrapperreturn addplus@addpp("Test")
def add1(a):return a+1print(add1(1))
其实这种形式就相当于给decorator套了一层decorator,所以等价于:
add1=addpp("Test")(add1)
Decorator 类
根据前面说的,其实装饰器的本质就是定义函数的时候把定义的函数当成一种参数,毕竟它自己本身就是一种对象。然后传递给一个Decorator函数,那么就能够想到类的初始化的时候,是不是也可以接受函数作为它的一个成员呢,并且我们再定义一个__call__不就能达到相同的效果了吗?
class addcls:def __init__(self,func):self.func=funcdef __call__(self,*args,**kwargs):print("Test!")res=self.func(*args,*kwargs)return res@addcls
def add2(a):return a+1print(add2(1))
其实这就相当于,add2变成了一个addcls的对象!
adds=addcls(add2)
当然也可以这么去实现:这时候add2就相当于是一个class里边定义的wrapper函数
class addcls:def __init__(self,str1):self.str1=str1def __call__(self,func):def wrapper(*args,**kwargs):print(self.str1)res=func(*args,**kwargs)return resreturn wrapper@addcls("Test")
def add2(a):return a+1print(add2(1))
类的Decorator
既然函数能被当做对象,那么类本身也可以被当做一个对象被作为参数传递给函数。注意这里是类,并不是实例化后的对象!这样说比较抽象,不妨就把类当成一堆代码块就好,我们可以对代码块进行一些操作。所以也会有类的Decorator,以下是一个例子:
def addclsfunc(cls):def __str__(self):return str(self.__dict__)cls.__str__=__str__return cls@addclsfunc
class addcls2:def __init__(self,a,b):self.a=aself.b=bAddcls2=addcls2(1,2)
print(Addcls2)
在类中定义Decorator:
这个问题稍微就比较复杂一点,首先让我么来了解两点:
1. @staticmethod
(静态方法)
@staticmethod
用于定义不依赖实例或类的函数。它不需要传入 self
(实例)或 cls
(类)参数,因此只能访问方法内部的局部变量,不能访问类属性或实例属性。使用类或者实例均可调用!
使用场景:当方法只是一个工具函数,不需要访问或修改类或实例的状态时,适合用静态方法。例如,进行一些数学运算或辅助性的操作。
2. @classmethod
(类方法)
@classmethod
用于定义绑定在类上的方法。类方法的第一个参数是 cls
,代表类本身。类方法可以访问和修改类属性(而不是实例属性)。
使用场景:当需要创建工厂方法或想对类级别的属性进行访问或修改时,使用类方法比较合适。例如,通过类方法提供另一种创建实例的方式,或者用于管理类的状态。
一定要理解在python中类和对象是两个不同的概念,是两种不同的object!类的成员和类实例化对象的成员是独立的!
class test:a=1def __init__(self,a):self.a=at=test(2)
print(t.a)
print(test.a)
在类中定义Decorator的形式有如下几种:
最后这种形式无论是对象调用或者类调用都能正常工作!