我叫駱駝

會(huì)點(diǎn)兒代碼，會(huì)點(diǎn)兒讀書

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起

在上一節(jié)Flask項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)第一彈中我們講到了路由，先看下面代碼回顧一下：

from flask import Flask

App = Flask(__name__)


@app.route("/hello")
def hello():
    return "<p>Hello World ...</p>"


if __name__ == '__main__':
    app.run(load_dotenv=True)

@app.route("/hello") 就是裝飾器。交流群里小伙伴問我，Python/ target=_blank class=infotextkey>Python里的裝飾器該怎么理解，今天我們好好嘮嘮這個(gè)東西。

承

說到裝飾器，我們不得不談一個(gè)知識點(diǎn)：閉包。我們從代碼入手，一點(diǎn)一點(diǎn)來說閉包。

Python 有一個(gè)好玩的地兒，就是 def 函數(shù)（exterior）內(nèi)部可以嵌套另一個(gè) def 函數(shù)（interior）。調(diào)用 exterior 時(shí)，若遇到 interior ， 僅僅完成對于 interior 的定義，而不去運(yùn)行 interior。如果 exterior return interior，那么我們可以使用 interior () 去調(diào)用 內(nèi)部函數(shù) interior 函數(shù)。

 var = 0


def exterior():
    var = 1

    def interior():
        print(var)
    return interior()  # 這里返回 interior 函數(shù)調(diào)用結(jié)果


exterior() # 打印 1

從上面代碼和結(jié)果中可以看到，interior 打印的 var 值 并非 第一行的 var。這說明，exterior 中的嵌套變量 var 覆蓋了全局變量var=0，然后 interior 中的本地變量按照引用規(guī)則，就引用了var = 1。

接下來，我們仔細(xì)想想下面這句話：

interior 作用域在函數(shù)結(jié)束后就立即失效，而exterior嵌套作用域在 interior 的函數(shù)返回后卻仍然有效。

var = 0


def exterior():
    var = 1

    def interior():
        print(var)
    return interior  # 這里返回 interior 函數(shù)對象


inter = exterior() 
inter()  # 打印 1

看完上面代碼，再思考一下剛剛的話。如果還不清楚，看下圖：

圖解

創(chuàng)建一個(gè)閉包必須滿足以下幾點(diǎn):

• 必須有一個(gè)內(nèi)嵌函數(shù)
• 內(nèi)嵌函數(shù)必須引用外部函數(shù)中的變量
• 外部函數(shù)的返回值必須是內(nèi)嵌函數(shù)

轉(zhuǎn)

現(xiàn)在有了閉包的知識點(diǎn)，我們再聊聊裝飾器（decorator）。我要掰開了揉碎了來說說裝飾器。

剛剛接觸裝飾器的同學(xué)會(huì)對這個(gè)概念感到迷茫，然后你在網(wǎng)上（尤其 csdn）找例子或者教程，基本千篇一律，或者講解的“點(diǎn)到為止”，你在看完之后，或許更迷茫了。

函數(shù)是什么

在說裝飾器前，我們聊聊 Python 的函數(shù)。眾所周知：在 Python 中，一切皆對象，函數(shù)是一等對象。

編程語言理論家把“一等對象”定義為滿足下述條件的程序?qū)嶓w：

• 在運(yùn)行時(shí)創(chuàng)建①
• 能賦值給變量或者數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的元素②
• 能作為參數(shù)傳遞給函數(shù)③
• 能作為函數(shù)的返回結(jié)果④

我們看這么一段程序：

def double(x: int) -> int:
    return x * 2

這段代碼很簡單，計(jì)算了一個(gè)整數(shù)的2倍。那么我么用 dis 模塊進(jìn)行反編譯，看看他是怎么運(yùn)行的。

>>>from my_test import double
>>>from dis import dis

>>>dis(double)  # 結(jié)果如下

指令符號解釋：

• LOAD_FAST ：一般加載局部變量的值，也就是讀取值，用于計(jì)算或者函數(shù)調(diào)用傳參等；
• LOAD_CONST ：加載 const 變量，比如數(shù)值、字符串等等；
• BINARY_MULTIRLY：見名知意，二進(jìn)制乘法
• RETURN_VALUE：返回值

結(jié)合反編譯的結(jié)果，仔細(xì)理解一下代碼的運(yùn)行流程。下面我們看另外一個(gè)例子：

def double(x: int) -> int:
    return x * 2


def triple(x: int) -> int:
    return x * 3


def call_func(func, x: int) -> int:
    return func(x)


result = call_func(triple, 2)
print(result)

dis(call_func)

在運(yùn)行過程中：出現(xiàn)了 CALL_FUNCTION 。結(jié)合第13行代碼，仔細(xì)體會(huì)一下這句話：函數(shù)能作為參數(shù)傳遞給另外一個(gè)函數(shù)。

我們現(xiàn)在看一下閉包的執(zhí)行流程

def call_func():
    def double(x: int) -> int:
        return x * 2

    return double

dis(call_func)

里邊出現(xiàn)了一個(gè)關(guān)鍵詞：MAKE_FUNCTION，見名知意，創(chuàng)建函數(shù)。此時(shí)再回想“一等對象”所滿足的條件。

說了這么多，無非是想告訴大家一個(gè)重要的東西，函數(shù)就是對象，可以被另一個(gè)函數(shù)返回，可以被賦值，也可以被調(diào)用。

其實(shí)到這里，才真是說完閉包這個(gè)東西。裝飾器和閉包大同小異，下面我們接著來。

裝飾器

有這種一種等價(jià)語法：

def callfunc(func):
    return 1


@callfunc
def triple(x: int) -> int:
    return x * 3

等價(jià)于

def callfunc(func):
    return 1


def triple(x: int) -> int:
    return x * 3


triple = callfunc(triple)

無論上面那種方式，我們輸出的 tripre 這個(gè)對象的值都是 1

>>> print(triple)
>>> 1

所以，閉包可以寫成@這種形式呢？其實(shí)，裝飾器可以理解為閉包的一種，我們可以這樣認(rèn)為：閉包傳遞的是變量，而裝飾器傳遞的是函數(shù)，除此之外沒有任何區(qū)別。

我們看一個(gè)打印時(shí)間的裝飾器：

import time


def timeit(func):
    def wrapper(x):
        start = time.time()
        ret = func(x)
        print(time.time() - start)
        return ret

    return wrapper


@timeit
def my_func(x):
    time.sleep(x)


my_func(1)

timeit 裝飾器就打印 my_func 函數(shù)的運(yùn)行時(shí)間。是不是在了解完閉包之后很簡單了。

裝飾器的作用就是：在不改變原函數(shù)的情況下，對已有函數(shù)進(jìn)行額外的功能擴(kuò)展。

恭喜你，Python 技能又進(jìn)一步。

回到 Flask 我們看看路由裝飾器

Flask 中路由的裝飾器很簡單，我們以 route 為例，以下是 route 函數(shù)源碼（抽離版）：

import typing as t


def add_url_rule(rule, endpoint, f, param):
    pass


def route(rule: str, **options: t.Any) -> t.Callable:

    def decorator(f: t.Callable) -> t.Callable:
        endpoint = options.pop("endpoint", None)
        add_url_rule(rule, endpoint, f, **options)
        return f

    return decorator

route 函數(shù)就是一個(gè)裝飾器，內(nèi)部嗲用 add_url_rule 實(shí)現(xiàn)真正的路由添加。再回過頭看看裝飾器的作用和定義以及使用，是不是明白了許多！加油，慢就快，快就是慢。