Python Decorator的设计模式演绎过程解析

89542767 发布于2022-11-11 14:10 / 213人阅读

　　小编写这篇文章的一个主要目的，主要是给大家去做一个相关的解答，解答的内容主要是涉及到python一些相关事宜，主要是给大家详解的是Python Decorator的一些相关事宜，比如讲一下他们的底层原理，关于设计模式演绎过程，下面就给大家详细解答下。

　　关于代理模式、装饰模式

　　设计模式中经常提到的代理模式、装饰模式，这两种叫法实际上是说的同一件事，只是侧重点有所不同而已。

　　这两者都是通过在原有对象的基础上封装一层对象，通过调用封装后的对象而不是原来的对象来实现代理/装饰的目的。

　　例如：（以Java为例）

　　public class CountProxy implements Count{
　　private CountImpl countImpl;
　　public CountProxy(CountImpl countImpl){
　　this.countImpl=countImpl;
　　}
　　Override
　　public void queryCount(){
　　System.out.println("事务处理之前");
　　//调用委托类的方法;
　　countImpl.queryCount();
　　System.out.println("事务处理之后");
　　}
　　Override
　　public void updateCount(){
　　System.out.println("事务处理之前");
　　//调用委托类的方法;
　　countImpl.updateCount();
　　System.out.println("事务处理之后");
　　}
　　}

　　在这个例子中CountProxy是对CountImpl的封装。

　　使用者通过CountProxy.queryCount方法来调用CountImpl.queryCount方法，这被称为代理，即CountProxy是代理类，CountImpl是被代理类。

　　在CountProxy.queryCount方法中，可以在CountImpl.queryCount方法调用之前和之后添加一些额外的操作，被称为装饰，即CountProxy是装饰类，CountImpl是被装饰类。

　　如果强调通过CountProxy对CountImpl进行代理的作用，则称为代理模式；

　　如果强调通过CountProxy对CountImpl增加额外的操作，则称为装饰模式；

　　不论是哪种称呼，其本质都在于对原有对象的封装。

　　其封装的目的在于增强所封装对象的功能或管理所封装的对象。

　　从上面的例子也可以发现，代理/封装所围绕的核心是可调用对象（比如函数）。

　　Python中的代理/装饰

　　Python中的可调用对象包括函数、方法、实现了__call__方法的类。

　　Python中的函数也是对象，可以作为高阶函数的参数传入或返回值返回。

　　因此，当代理/装饰的对象是函数时，可以使用高阶函数来对某个函数进行封装。

　　例如：

　　def query_count_proxy(fun,name,age):
　　print('do something before')
　　rv=fun(name,age)
　　print('do something after')
　　return rv
　　def query_count(name,age):
　　print('name is%s,age is%d'%(name,age))
　　query_count_proxy(query_count,'Lee',20)

　　但是，这个例子中，query_count函数作为参数传入query_count_proxy函数中，并在query_count_proxy函数中被调用，其结果作为返回值返回。这就完成了代理的功能，同时，在调用query_count函数的前后，我们还增加了装饰代码。

　　但是，query_count_proxy的函数参数与query_count不一样了，理想的代理应该保持接口一致才对。

　　为了保持一致，我们可以利用高阶函数可以返回函数的特点来完成：

　　def query_count_proxy(fun):
　　def wrapper(name,age):
　　print('do something before')
　　rv=fun(name,age)
　　print('do something after')
　　return rv
　　return wrapper
　　def query_count(name,age):
　　print('name is%s,age is%d'%(name,age))
　　query_count_proxy(query_count)('Lee',20)

　　修改后的例子，query_count_proxy仅负责接受被代理的函数query_count作为参数，同时，返回一个函数对象wrapper作为返回值，真正的封装动作在wrapper这个函数中完成。

　　此时，如果调用query_count_proxy(query_count)就得到了wrapper函数对象，则，执行query_count_proxy(query_count)('Lee',20)就相当于执行了wrapper('Lee',20)。

　　但是可以看到，query_count_proxy(query_count)('Lee',20)这种使用方法，仍然不能保证一致。

　　为了保持一致，我们需要利用Python中对象与其名称可以动态绑定的特点。不使用query_count_proxy(quer_count)('Lee',20)来调用代理函数，而是使用下面两句：

　　query_count=query_count_proxy(query_count)
　　query_count('Lee',20)

　　执行query_count_proxy(query_count)生成wrapper函数对象，将这个对象通过query_count=query_count_proxy(query_count)绑定到query_count这个名字上来，这样执行query_count('Lee',20)时，其实执行的是wrapper('Lee',20)。

　　这么做的结果就是：使用代理时调用query_count('Lee',20)与不使用代理时调用query_count('Lee',20)对使用者而言保持不变，不用改变代码，但是在真正执行时，使用的是代理/装饰后的函数。

　　这里，基本利用Python的高阶函数及名称绑定完成了代理/装饰的功能。

　　还有什么不理想的地方呢？

　　对，就是query_count=query_count_proxy(query_count)，因为这句既不简洁，又属于重复工作。

　　Python为我们提供了语法糖来完成这类的tedious work。

　　方法就是：

　　query_count_proxy
　　def query_count(name,age):
　　return'name is%s,age is%d'%(name,age)
　　query_count=query_count_proxy(query_count)就等同于在定义query_count函数的时候，在其前面加上query_count_proxy。

　　Python看到这样的语法，就会自动的执行query_count=query_count_proxy(query_count)进行name rebinding

　　补充

　　以上就是Python实现可调用对象装饰的核心。

　　可调用对象包括函数、方法、实现了__call__方法的类，上述内容只是针对函数来解释，对于方法、实现了__call__方法的类，其基本原理相同，具体实现略有差别。

　　以上就是小编为大家总结的，希望可以给各位读者带来帮助。

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