Python如何將裝飾器定義為類
問題
你想使用一個裝飾器去包裝函數(shù)，但是希望返回一個可調(diào)用的實例。 你需要讓你的裝飾器可以同時工作在類定義的內(nèi)部和外部。
解決方案
為了將裝飾器定義成一個實例，你需要確保它實現(xiàn)了 __call__() 和 __get__() 方法。 例如，下面的代碼定義了一個類，它在其他函數(shù)上放置一個簡單的記錄層：
import types
from functools import wraps
class Profiled:
def __init__(self, func):
wraps(func)(self)
self.ncalls = 0
def __call__(self, *args, **kwargs):
self.ncalls += 1
return self.__wrapped__(*args, **kwargs)
def __get__(self, instance, cls):
if instance is None:
return self
else:
return types.MethodType(self, instance)
你可以將它當(dāng)做一個普通的裝飾器來使用，在類里面或外面都可以：
@Profiled
def add(x, y):
return x + y
class Spam:
@Profiled
def bar(self, x):
print(self, x)
在交互環(huán)境中的使用示例：
>>> add(2, 3) 5 >>> add(4, 5) 9 >>> add.ncalls 2 >>> s = Spam() >>> s.bar(1) <__main__.Spam object at 0x10069e9d0> 1 >>> s.bar(2) <__main__.Spam object at 0x10069e9d0> 2 >>> s.bar(3) <__main__.Spam object at 0x10069e9d0> 3 >>> Spam.bar.ncalls 3
討論
將裝飾器定義成類通常是很簡單的。但是這里還是有一些細(xì)節(jié)需要解釋下，特別是當(dāng)你想將它作用在實例方法上的時候。
首先，使用 functools.wraps() 函數(shù)的作用跟之前還是一樣，將被包裝函數(shù)的元信息復(fù)制到可調(diào)用實例中去。
其次，通常很容易會忽視上面的 __get__() 方法。如果你忽略它，保持其他代碼不變再次運行， 你會發(fā)現(xiàn)當(dāng)你去調(diào)用被裝飾實例方法時出現(xiàn)很奇怪的問題。例如：
>>> s = Spam() >>> s.bar(3) Traceback (most recent call last): ... TypeError: bar() missing 1 required positional argument: 'x'
出錯原因是當(dāng)方法函數(shù)在一個類中被查找時，它們的 __get__() 方法依據(jù)描述器協(xié)議被調(diào)用， 在8.9小節(jié)已經(jīng)講述過描述器協(xié)議了。在這里，__get__() 的目的是創(chuàng)建一個綁定方法對象 (最終會給這個方法傳遞self參數(shù))。下面是一個例子來演示底層原理：
>>> s = Spam() >>> def grok(self, x): ... pass ... >>> grok.__get__(s, Spam) <bound method Spam.grok of <__main__.Spam object at 0x100671e90>> >>>
__get__() 方法是為了確保綁定方法對象能被正確的創(chuàng)建。 type.MethodType() 手動創(chuàng)建一個綁定方法來使用。只有當(dāng)實例被使用的時候綁定方法才會被創(chuàng)建。 如果這個方法是在類上面來訪問， 那么 __get__() 中的instance參數(shù)會被設(shè)置成None并直接返回 Profiled 實例本身。 這樣的話我們就可以提取它的 ncalls 屬性了。
如果你想避免一些混亂，也可以考慮另外一個使用閉包和 nonlocal 變量實現(xiàn)的裝飾器，這個在9.5小節(jié)有講到。例如：
import types
from functools import wraps
def profiled(func):
ncalls = 0
@wraps(func)
def wrapper(*args, **kwargs):
nonlocal ncalls
ncalls += 1
return func(*args, **kwargs)
wrapper.ncalls = lambda: ncalls
return wrapper
# Example
@profiled
def add(x, y):
return x + y
這個方式跟之前的效果幾乎一樣，除了對于 ncalls 的訪問現(xiàn)在是通過一個被綁定為屬性的函數(shù)來實現(xiàn)，例如：
>>> add(2, 3) 5 >>> add(4, 5) 9 >>> add.ncalls() 2 >>>
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