Python装饰器入门实例

对python这个高级语言感兴趣的小伙伴，下面一起跟随脚本之家 jb51.cc的小编两巴掌来看看吧！

或许你已经用过装饰器，它的使用方式非常简单但理解起来困难（其实真正理解的也很简单），想要理解装饰器，你需要懂点函数式编程的概念，python函数的定义以及函数调用的语法规则等，虽然我没法把装饰器变得简单，但是我希望可以通过下面的步骤让你由浅入深明白装饰器是什么。假定你拥有最基本的Python知识，本文阐述的东西可能对那些在工作中经常接触Python的人有很大的帮助。下面我们来一步步理解python的装饰器：

1、函数（Functions）

在Python里，函数是用def关键字后跟一个函数名称和一个可选的参数表列来创建的，可以用关键字return指定返回值。下面让我们创建和调用一个最简单的函数：

>>> def foo():
...     return 1
>>> foo()
1

# End www.jb51.cc

该函数的函数体（在Python里将就是多行语句）是强制性的并且通过缩进来表明。我们可以通过在函数名后面添加双括号来调用函数。

2、作用域（Scope）

在Python中，每个函数都会创建一个作用域。Pythonistas也可能称函数拥有它们自己的命名空间（namespace）。这意味着当在函数体里遇到变量名时，Python首先在该函数的命名空间中查找，Python包含了一些让我们查看命名空间的函数。让我们写一个简单的函数来探查一下local和global作用域的区别。

>>> a_string = "This is a global variable"
>>> def foo():
...     print locals()
>>> print globals() # doctest: +ELLIPSIS
{...,'a_strin': 'This ia a global variable'}
>>> foo() # 2
{}

# End www.jb51.cc

内建的globals函数返回一个字典对象，它包含所有Python知道的变量名(为了清楚明了起见，我已经忽略了一些Python自动创建的变量)。在#2处我调用了函数foo，它将函数内部的local namespace里的内容打印了出来。正如我们看到的foo函数拥有自己的独立namespace，现在它还是空的。

3、变量解析规则（variable resolution rules）

当然，这并不意味着在函数内部我们不能访问全局变量。Python的作用域规则是，变量的创建总会创建一个新的local变量，但是变量的访问（包括修改）会先查找local作用域然后顺着最邻近的作用域去寻找匹配。因此，如果我们修改foo函数来让它打印global变量，结果就会像我们希望的那样：

>>> a_string = "This is global variable"
>>> def foo():
...     print a_string # 1
>>> foo()
This is a global variable

# End www.jb51.cc

在#1处，Python在函数中寻找一个local变量，但是没有找到，然后在global变量中找到了一个同名的变量。

另一方面，如果我们尝试在函数里给global变量赋值，结果将不如我们所愿：

>>> a_string = 'This is a global variable"
>>> def foo():
...     a_string = "test" # 1
...        print locals()
>>> foo()
{'a_string': 'test'}
>>> a_string # 2
'This is a global variable'

# End www.jb51.cc

正如我们所见，全局变量可以被访问到（如果是可变类型，其甚至可以被改变），但是（默认情况下）不能被赋值。在函数内部的#1处我们实际上创建了一个新的local变量，它和全局变量拥有相同的名字，它将全局变量给覆盖了。我们可以通过在foo函数内部打印local namespace来发现到它已经有了一个条目，通过对函数外部的#2处的输出结果我们可以看到，变量a_string的值根本就没有被改变。

4、变量的生命周期（Variable lifetime）

也要注意到，变量不仅“生活在”一个命名空间里，它们还有生命周期。考虑下面的代码：

>>> def foo():
...     x = 1
>>> foo()
>>> print x # 1
Traceback (most recent call last):
...
NameError: name 'x' is not defined

# End www.jb51.cc

在#1处不仅因为作用域规则引发了问题（尽管这是出现了NameError的原因），而且也出于在Python和许多其它语言里的函数调用实现的原因。此处，我们没有任何可用的语法来获取变量x的值——字面上是不存在的。每次当调用foo函数时，它的namespace被重新构建，并且当函数结束时被销毁。

5、函数的参数（Function parameters）

Python允许我们向函数传递参数。参数名成为了该函数的local变量。

>>> def foo(x):
...        print locals()
>>> foo(1)
{'x': 1}

# End www.jb51.cc

Python有许多不同的定义和传递函数参数的方法。要想更详细深入地了解请参照the Python documentation on defining functions。这里我展示一个简版：函数参数既可以是强制的位置参数(positional parameters)或者是命名参数，参数的默认值是可选的。

>>> def foo(x,y=0): # 1
...     return x - y
>>> foo(3,1) # 2
2
>>> foo(3) # 3
3
>>> foo() # 4
Traceback (most recent call last):
...
TypeError: foo() takes at least 1 argument (0 given)
>>> foo(y=1,x=3) # 5
2

# End www.jb51.cc

在#1处我们定义了一个带有一个位置参数x和一个命名参数y的函数。正如我们看到的，在#2处我们可以通过普通的值传递来调用函数，即使一个参数(译者注：这里指参数y）在函数定义里被定义为一个命名参数。在#3处我们可以看到，我们甚至可以不为命名参数传递任何值就可以调用函数——如果foo函数没有接收到传给命名参数y的值，Python将会用我们声明的默认值0来调用函数。当然，我们不能漏掉第一个（强制的，定好位置的）参数——#4以一个异常描述了这种错误。

都很清晰和直接，不是吗？下面变得有点儿让人疑惑——Python也支持函数调用时的命名参数而不只是在函数定义时。请看#5处，这里我们用两个命名参数调用函数，尽管这个函数是以一个命名和一个位置参数来定义的。因为我们的参数有名字，所以我们传递的参数的位置不会产生任何影响。 相反的情形当然也是正确的。我们的函数的一个参数被定义为一个命名参数但是我们通过位置传递参数—— #4处的调用foo(3,1)将一个3作为第一个参数传递给我们排好序的参数x并将第二个参数（整数1）传递给第二个参数，尽管它被定义为一个命名参数。

Whoo!这就像用很多话来描述一个非常简单的概念：函数的参数可以有名称或者位置。

6、内嵌函数（Nested functions）

Python允许创建嵌套函数，这意味着我们可以在函数内声明函数并且所有的作用域和声明周期规则也同样适用。

>>> def outer():
...     x = 1
...     def inner():
...         print x # 1
...     inner() # 2
...
>>> outer()
1

# End www.jb51.cc

这看起来稍显复杂，但其行为仍相当直接，易于理解。考虑一下在#1处发生了什么——Python寻找一个名为x的local变量，失败了，然后在最邻近的外层作用域里搜寻，这个作用域是另一个函数！变量x是函数outer的local变量，但是和前文提到的一样，inner函数拥有对外层作用域的访问权限（最起码有读和修改的权限）。在#2处我们调用了inner函数。请记住inner也只是一个变量名，它也遵从Python的变量查找规则——Python首先在outer的作用域里查找之，找到了一个名为inner的local变量。

7、函数是一等公民（Functions are first class objects in Python）

在Python中，这是一个常识，函数是和其它任何东西一样的对象。呃，函数包含变量，它不是那么的特殊！

>>> issubclass(int,object) # all objects in Python inherit from a common baseclass
True
>>> def foo():
...     pass
>>> foo.__class__ # 1>>> issubclass(foo.__class__,object)
True

# End www.jb51.cc

你也许从没想到过函数也有属性，但是在Python中，和其它任何东西一样，函数是对象。（如果你发觉这令你感到困惑，请等一下，知道你了解到在Python中像其它任何东西一样，class也是对象！）也许正是因为这一点使Python多少有点“学术”的意味——在Python中像其它任何值一样只是常规的值而已。这意味着你可以将函数作为参数传递给函数或者在函数中将函数作为返回值返回！如果你从未考虑过这种事情请考虑下如下的合法Python代码：

>>> def add(x,y):
...     return x + y
>>> def sub(x,y):
...     return x - y
>>> def apply(func,x,y): # 1
...     return func(x,y) # 2
>>> apply(add,2,1) # 3
3
>>> apply(sub,1)
1

# End www.jb51.cc

这个例子对你来说可能也不是太奇怪——add和sub是标准的Python函数，它们都接受两个值并返回一个计算了的结果。在#1处你可以看到变量接受一个函数就像其它任何普通的变量。在#2处我们调用传入apply的函数——在Python里双括号是调用操作符，并且调用变量名包含的值。在#3处你可以看出在Python中将函数当做值进行传递并没有任何特殊语法——函数名就像任何其它变量一样只是变量标签。

（编辑：安卓应用网）

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