[Python] 对 Python 装饰器的理解心得

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最近写一个py脚本来整理电脑中的文档，其中需要检校输入的字符，为了不使代码冗长，想到使用装饰器。

　　上网搜索有关python的装饰器学习文档，主要看的是AstralWind的一篇博文，以及Limodou的一篇文章。作为初学者，这两篇文章对新手有很大的帮助，但仍然有些不易理解的地方。因此在此以一个初学者的认知记录一下python的装饰器的学习心得。

　　1. 什么是装饰器？

　　顾名思义，装饰器就是在方法上方标一个带有@符号的方法名，以此来对被装饰的方法进行点缀改造。

　　当你明白什么是装饰器之后，自然会觉得这个名字取得恰如其分，但作为初学者来说多少还是会有些迷茫。下面用代码来说明怎么理解装饰器。

#脚本1

def target():

print('this is target')

def decorator(func):

func()

print('this is decorator')

decorator(target)

-------------------------------------------

运行结果为：

this is target

this is decorator

Python允许将方法当作参数传递，因此以上脚本就是将target方法作为参数传入decorator方法中，这其实也是装饰器的工作原理，以上代码等同于：

#脚本2

def decorator(func):

func()

print('this is decorator')

@decorator

def target():

print('this is target')

target

-------------------------------------------

运行结果：

this is target

this is decorator

因此可以看出，所谓的装饰器就是利用了Python的方法可作参数传递的特性，将方法target作为参数传递到方法decorator中。

@decorator
def target():
...

　　这种在一个方法的上方加一个@符号的写法，就是表示位于下方的方法将被作为参数传递到位于@后面的decorator方法中。使用@符号只是让脚本1中的代码换了一个写法，更加好看，当然也会更加灵活与实用，后面会讲到这点。但它们的本质其实是一样的，这也就是装饰器的工作原理。

　　2. 装饰器的原理

　　如果你仔细看的话，会在脚本2中发现一个问题，那就是脚本2中最后一行的target只是一个方法名字，它不是正确的方法调用，正确写法应该加上左右括号的target()，如下：

#脚本3

def decorator(func):

func()

print('this is decorator')

@decorator

def target():

print('this is target')

target()

--------------------------------------------

运行结果：

this is target

this is decorator

Traceback (most recent call last):

File "C:/Users/Me/Desktop/ff.py", line 34, in <module>

target()

TypeError: 'NoneType' object is not callable

正如你所看到的，如果按照正确的写法，运行结果你会看到应该出现的两行打印文字"this is target"和"this is decorator"，还会出现错误提示，ff.py是我为写这篇心得临时编写的一个py脚本名字，提示说'NoneType'对象不可调用。这是怎么回事？好吧，我现在必须告诉你，其实脚本2和脚本3中并不是一个使用装饰器的正确写法，不是使用错误，而是作为装饰器的decorator方法写的并不友好，是的，我不认为它是错误的写法，只是不友好。但只要你明白其中的道理，使用恰当的手段也是可以运行正常的，这就是为什么脚本2看似写错了调用方法却得出了正确的结果。当然学习还是得规规矩矩，后面我会具体说正确的装饰器怎么书写，在这里我先解释了一下脚本2和脚本3的运行原理，了解它们的运行原理和错误原因，其实就是了解装饰器的原理。

下面我们可以来解释一下脚本2和脚本3的运行详情，之前说过，装饰器的工作原理就是脚本1代码所演示的那样。

@decorator
def target():
...

等同于

def decorator(target)():
...

注：python语法中以上写法是非法的，以上只是为了便于理解。

　　当你调用被装饰方法target时，其实首先被执行的是作为装饰器的decorator函数，然后“大脑”会把target方法作为参数传进去，于是：

#脚本2
def decorator(func):
func()
print('this is decorator')

@decorator
def target():
print('this is target')

target
-------------------------------------------

实际运行情况：
首先调用decorator方法：decorator()
因为decorator方法含1个参数，因此将target传入:decorator(target)
运行代码“func()”，根据传入的参数，实际执行target()，结果打印出：this is target
运行代码"print('this is decorator')"，结果打印出：this is decorator

　　 对比脚本3的运行情况：

#脚本3
def decorator(func):
func()
print('this is decorator')

@decorator
def target():
print('this is target')

target()
-------------------------------------------

实际运行情况：
首先调用decorator方法：decorator()
因为decorator方法含1个参数，因此将target传入:decorator(target)
运行代码“func()”，根据传入的参数，实际执行target()，结果打印出：this is target
运行代码"print('this is decorator')"，结果打印出：this is decorator

以上与脚本2中运行情况完全相同，接下来便是执行脚本2中target没有的()，也就是执行调用命令。
由于decorator(target)没有返回一个可以被调用的对象，因此“大脑”提示错误：'NoneType' object is not callable

　　如果你还不是很清楚，请看下面的等价关系：

@decorator
def target():
...

等同于
def decorator(target)():
...

因此：
target == decorator(target)
target() == decorator(target)()

所以：
假设有一个变量var=target，在将target赋值给var时，其实是将decorator(target)的调用结果赋值给var，因为var不具备调用性（not callable），因此执行var()时，编译器会报错它是个NoneType对象，不能调用。