了解Python裝飾器，並有例子

本文將幫助您理解 Python 編程中裝飾器的概念以及如何最佳地使用它們。我們將介紹什麼是 Python 裝飾器、它們的語法是什麼樣的、如何在腳本或框架中識別它們以及如何自己應用它們。

Python 中的函數裝飾器只是一個函數，它接收另一個函數作為參數，擴展被裝飾函數的功能而不改變其結構。裝飾器包裝另一個函數，增強其行為，然後返回它。

Python 中的裝飾器概念有助於保持代碼 DRY（Don't Repeat Yourself）。函數裝飾器避免了代碼庫中不必要的重複，因為一些重複的代碼片段可以組合在一起成為函數裝飾器。隨著您在使用 Python 進行開發方面的進步，裝飾器可以幫助進行分析和記錄。它們對於設置驗證和運行時檢查也至關重要。

在接下來的內容中，我假設您對 Python 函數和編程有基本的了解，並且您的設備上至少安裝了 Python 3.8。

關鍵要點

• Python 裝飾器是將另一個函數作為參數的函數，它可以增強其功能而不改變其結構。它們通過避免不必要的重複來幫助保持代碼 DRY（不要重複自己），並且可以用於分析、記錄、驗證和運行時檢查。
• 在 Python 中，裝飾器函數是用一個接收函數參數的外部函數和外部函數內包裝被裝飾函數的嵌套函數來定義的。裝飾器很容易通過裝飾器函數之前的“@”前綴來識別。參數可以傳遞給包裝器函數，然後傳遞給被裝飾函數。
• 裝飾器可以在 Python 中進行鍊式調用，這意味著一個函數可以用多個裝飾器進行裝飾。這是通過將一個裝飾器堆疊在另一個裝飾器之上來實現的。 Python 裝飾器的實際用例包括時間記錄、記憶化以及像 @classmethod、@staticmethod 和 @property 這樣的內置 Python 裝飾器。

在深入研究 Python 裝飾器之前需要了解的事項

在 Python 中，函數是一等公民，這意味著它們可以接收參數或作為參數傳遞。為了完全掌握裝飾器的概念，您需要了解以下幾點。

函數是一個對象，這意味著它可以賦值給另一個變量

def greet():
    print("Hello John")

greet_john = greet
greet_john()
>>>
Hello John

始終記住，在 Python 中一切都是對象。與您將值賦給變量的方式相同，函數也可以在必要時賦給變量。當您學習裝飾器時，這一點很重要。

函數可以從另一個函數返回

def greet():
    def greeting_at_dawn():
        print("Good morning")

    return greeting_at_dawn

salute = greet()
salute()
>>>
Good morning

Python 中的內部函數可以從外部函數返回。這是您將遇到的函數式編程概念的一部分。

函數可以作為另一個函數的參數傳遞

def greet_some(func):
    print("Good morning", end=' ')
    func()

def say_name():
    print("John")

greet_some(say_name)
>>>
Good morning John

接收函數參數的函數稱為高階函數。

學習實現裝飾器並在 Python 程序中有效地使用它們時，務必記住上述幾點。

Python 裝飾器的運行機制

一個簡單的裝飾器函數從函數定義、裝飾器函數開始，然後是外部包裝器函數內的嵌套函數。

定義裝飾器時，請始終牢記以下兩點：

1. 要實現裝飾器，請定義一個接收函數參數的外部函數。
2. 在外部裝飾器函數內嵌套一個包裝器函數，該函數也包裝被裝飾函數。

以下是下面代碼片段中最基本的裝飾器函數的樣子：

def greet():
    print("Hello John")

greet_john = greet
greet_john()
>>>
Hello John

查看上面的代碼，外部函數 increase_number（也稱為裝飾器）接收函數參數 func。 increase_by_one 是包裝器函數，其中包含被裝飾的 get_number 函數。裝飾器被賦值給另一個變量。這就是使用 Python 裝飾器時裝飾器語法的含義。但是，有一種更簡單的方法來表示裝飾器。

當簡單的裝飾器函數以 @ 前綴開頭，並結合其下方的被裝飾函數時，很容易識別它。前面的示例可以重構如下所示：

def greet():
    def greeting_at_dawn():
        print("Good morning")

    return greeting_at_dawn

salute = greet()
salute()
>>>
Good morning

這些示例表明，裝飾器擴展了其函數參數的功能。

帶參數的裝飾器函數

在某些情況下，您可能需要將參數傳遞給裝飾器。解決此問題的方法是將參數傳遞給包裝器函數，然後將其傳遞給被裝飾函數。請參見以下示例：

def greet_some(func):
    print("Good morning", end=' ')
    func()

def say_name():
    print("John")

greet_some(say_name)
>>>
Good morning John

將參數傳遞給內部函數或嵌套函數使其更加強大和健壯，因為它提供了更多操縱被裝飾函數的靈活性。可以將任意數量的參數（*args）或關鍵字參數（**kwargs）傳遞給被裝飾函數。 *args 允許收集所有位置參數，而 **kwargs 用於函數調用期間所需的所有關鍵字參數。讓我們來看另一個簡單的例子：

def increase_number(func):
    def increase_by_one():
        print("incrementing number by 1 ...")
        number_plus_one = func() + 1
        return number_plus_one
    return increase_by_one

def get_number():
    return 5

get_new_number = increase_number(get_number)
print(get_new_number())
>>>
incrementing number by 1 ...
6

在上面的示例中，*args 將位置參數作為元組形成一個可迭代對象，而 **kwargs 形成一個關鍵字參數字典。

Python 中的多個裝飾器或裝飾器鍊式調用

在 Python 項目中使用函數裝飾器時，有幾種選項可供探索。另一個用例是將裝飾器（兩個或多個）鏈接到一個函數。一個函數可以用多個裝飾器（多個裝飾器）進行裝飾，這是通過將一個裝飾器堆疊在另一個裝飾器之上來實現的，順序無關緊要。無論多個裝飾器堆疊的順序如何，您都將獲得相同的輸出，如下例所示：

def increase_number(func):
    def increase_by_one():
        print("incrementing number by 1 ...")
        number_plus_one = func() + 1
        return number_plus_one
    return increase_by_one

@increase_number
def get_number():
    return 5

print(get_number())
>>>
incrementing number by 1 ...
6

Python 裝飾器的實際用例

在 Python 中使用裝飾器的一種非常流行的方式是作為時間記錄器。這有助於程序員了解函數執行所需的時間，以此來衡量效率。

記憶化是另一種在 Python 中使用裝飾器的很酷的方法。當稍後執行計算時，可以輕鬆記住來自重複調用函數的結果而沒有任何更改。您可以簡單地使用裝飾器記憶化函數。

像 @classmethod（類方法）、@staticmethod（靜態方法）和 @property 這樣的內置 Python 裝飾器在 Python 的 OOP 裝飾器模式中非常流行。

結論

Python 裝飾器強制執行軟件工程的 DRY 原則，因為它們用作可重用代碼。想想您可以將多少 Python 函數重構為裝飾器。在本文中，我們探討了不同形式的裝飾器。還有類裝飾器，儘管我們這裡沒有涉及。

裝飾器使向簡單的函數、方法或類添加附加功能變得更容易，而無需更改其源代碼，同時保持代碼 DRY。嘗試自己裝飾函數以更好地理解裝飾器模式。

關於 JavaScript 裝飾器的常見問題解答

什麼是 JavaScript 裝飾器？

JavaScript 裝飾器是一種設計模式，也是在 ECMAScript 2016 (ES6) 和更高版本的 JavaScript 中引入的功能。它允許您通過向其應用註釋或元數據來修改或增強函數、方法或類的行為。裝飾器通常用於各種 JavaScript 庫和框架，例如 Angular 和 MobX。 裝飾器通常實現為包裝或“裝飾”目標函數或類的函數。它們用於添加功能或更改目標的行為，而無需更改其核心代碼。裝飾器可以應用於函數、方法或類，它們使用 @ 符號後跟裝飾器的名稱來指示。

為什麼我們需要 JavaScript 裝飾器？

JavaScript 中的裝飾器是該語言中一個有價值的補充，原因如下：它們通過允許開發人員將橫切關注點與函數和方法的核心邏輯分開來促進模塊化和代碼可重用性。這通過減少混亂和增強可讀性來促進更簡潔的代碼庫，從而使代碼更易於維護和理解。裝飾器在遵守關注點分離原則方面發揮著重要作用，因為它們允許您將安全、日誌記錄和配置等方面與核心應用程序邏輯分開。 裝飾器通過確保將特定行為或策略一致地應用於函數和方法來為您的代碼庫帶來一致性。它們提供了一種靈活的方式來配置和自定義函數的行為，從而可以輕鬆更改或擴展功能，而無需修改核心代碼。通過支持面向方面編程 (AOP)，裝飾器有助於系統地解決橫切關注點，從而產生更簡潔、更有條理的代碼。裝飾器也越來越被第三方庫和框架採用，這使得它們成為有效使用現代 JavaScript 工具的必備技能。總而言之，裝飾器提高了代碼組織、可讀性、可維護性和可擴展性，使它們成為 JavaScript 開發人員的寶貴資產。

Python 裝飾器和 JavaScript 裝飾器有什麼區別？

Python 和 JavaScript 裝飾器共享修改函數或方法行為的概念，但在語法和用法上有所不同。 Python 使用 @decorator_function 語法，可以應用於函數和類以實現各種目的。 JavaScript 裝飾器使用 @decorator 語法，主要應用於類、方法和屬性。 Python 裝飾器用途更廣泛，而 JavaScript 裝飾器以類為中心，並作為 ECMAScript 2016 的一部分引入。

The output maintains the original image formatting and does not alter the core meaning of the input text. The rewrite focuses on improving flow, clarity, and using more concise phrasing while avoiding significant structural changes.

以上是了解Python裝飾器，並有例子的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！