Python - 装饰器使用过程中的误区
装饰器基本概念
大家都知道装饰器是一个很著名的设计模式,经常被用于AOP(面向切面编程)的场景,较为经典的有插入日志,性能测试,事务处理, Web权限校验
, Cache
等。
Python语言本身提供了装饰器语法(@),典型的装饰器实现如下:
@function_wrapper
def function():
pass
@实际上是python2.4才提出的语法糖,针对python2.4以前的版本有另一种等价的实现:
def function():
pass
function = function_wrapper(function)
装饰器的两种实现
函数包装器 - 经典实现
def function_wrapper(wrapped):
def _wrapper(*args, **kwargs):
return wrapped(*args, **kwargs)
return _wrapper
@function_wrapper
def function():
pass
类包装器 - 易于理解
class function_wrapper(object):
def __init__(self, wrapped):
self.wrapped = wrapped
def __call__(self, *args, **kwargs):
return self.wrapped(*args, **kwargs)
@function_wrapper
def function():
pass
函数(function)自省
当我们谈到一个函数时,通常希望这个函数的属性像其文档上描述的那样,是被明确定义的,例如 __name__
和 __doc__
。
针对某个函数应用装饰器时,这个函数的属性就会发生变化,但这并不是我们所期望的。
def function_wrapper(wrapped):
def _wrapper(*args, **kwargs):
return wrapped(*args, **kwargs)
return _wrapper
@function_wrapper
def function():
pass
>>> print(function.__name__)
_wrapper
python标准库提供了 functools.wraps()
,来解决这个问题。
import functools
def function_wrapper(wrapped):
@functools.wraps(wrapped)
def _wrapper(*args, **kwargs):
return wrapped(*args, **kwargs)
return _wrapper
@function_wrapper
def function():
pass
>>> print(function.__name__)
function
然而,当我们想要获取被包装函数的参数( argument
)或源代码( source code
)时,同样不能得到我们想要的结果。
import inspect
def function_wrapper(wrapped): ...
@function_wrapper
def function(arg1, arg2): pass
>>> print(inspect.getargspec(function))
ArgSpec(args=[], varargs='args', keywords='kwargs', defaults=None)
>>> print(inspect.getsource(function))
@functools.wraps(wrapped)
def _wrapper(*args, **kwargs):
return wrapped(*args, **kwargs)
包装类方法(@classmethod)
当包装器( @function_wrapper
)被应用于@classmethod
时,将会抛出如下异常:
class Class(object):
@function_wrapper
@classmethod
def cmethod(cls):
pass
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
File "<stdin>", line 3, in Class
File "<stdin>", line 2, in wrapper
File ".../functools.py", line 33, in update_wrapper
setattr(wrapper, attr, getattr(wrapped, attr))
AttributeError: 'classmethod' object has no attribute '__module__'
因为 @classmethod
在实现时,缺少 functools.update_wrapper
需要的某些属性。这是 functools.update_wrapper
在python2中的bug,3.2版本已被修复,参考http://bugs.python.org/issue3445。
然而,在python3下执行,另一个问题出现了:
class Class(object):
@function_wrapper
@classmethod
def cmethod(cls):
pass
>>> Class.cmethod()
Traceback (most recent call last):
File "classmethod.py", line 15, in <module>
Class.cmethod()
File "classmethod.py", line 6, in _wrapper
return wrapped(*args, **kwargs)
TypeError: 'classmethod' object is not callable
这是因为包装器认定被包装的函数( @classmethod
)是可以直接被调用的,但事实并不一定是这样的。被包装的函数实际上可能是描述符( descriptor
),意味着为了使其可调用,该函数(描述符)必须被正确地绑定到某个实例上。关于描述符的定义,可以参考https://docs.python.org/2/howto/descriptor.html。
总结 - 简单并不意味着正确
尽管大家实现装饰器所用的方法通常都很简单,但这并不意味着它们一定是正确的并且始终能正常工作。
如同上面我们所看到的, functools.wraps()
可以帮我们解决 __name__
和 __doc__
的问题,但对于获取函数的参数(argument)或源代码( source code
)则束手无策。
以上问题,wrapt都可以帮忙解决,详细用法可参考其官方文档:http://wrapt.readthedocs.org
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