@Author： Runsen
最近有同学在问关于 Python 中装饰器的问题，说不太理解装饰器的装饰过程。
那么在下面 Runsen 来给大家深入讲解一下装饰器的整个实现过程的。
闭包
想要理解 Python 中的装饰器，不得不先理解闭包（closure）这一概念。
闭包就应该想起了嵌套函数，也可以将闭包理解为一种特殊的函数，这种函数由两个函数的嵌套组成，外函数和内函数。
def 外层函数(参数): def 内层函数(): print("内层函数执行", 参数)
return 内层函数
内层函数的引用 = 外层函数("传入参数")内层函数的引用()
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在一个外函数中定义了一个内函数，内函数里运用了外函数的临时变量，并且外函数的返回值是内函数的引用。这样就构成了一个闭包。
下面举一个具体的闭包函数的实例，代码如下。
# outer是外部函数def outer(a): # inner是内函数 def inner( b ): #在内函数中 用到了外函数的临时变量 print(a+b) # 外函数的返回值是内函数的引用 return innerret = outer(5) #ret = innerret(10) #15 ret 存了外函数的返回值，也就是inner函数的引用，这里相当于执行inner函数
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装饰器
装饰器，顾名思义，就是用来“装饰”的。比如@Runsen就是一个装饰器，其中"Runsen"是你的装饰器的名字。它能装饰的东西有：函数、类。装饰器一般在函数、类的上面用@符号定义。
装饰器本质上是一个 Python 函数（一定有参数），如果严格来说，装饰器只是语法糖，也可以将装饰器叫做一种特殊的闭包。
装饰器是可调用的对象，可以像常规的可调用对象那样调用，特殊的地方是装饰器的参数是一个函数名。
下面就是最简单的装饰器，代码来自 Python3 官方文档。
def warp(obj): return obj @warp # 等价于 foo = warp(foo)def foo(): print('hello decorator!') foo() # => hello decorator!
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上面使用了装饰器的代码，其实我们可以通过其它方式达到相同的效果，具体见下。
def foo(): print('hello decorator!') foo = warp(foo)foo() # => hello decorator!
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嵌套函数的装饰器
在上面代码中装饰器都只是一个普通的函数，如果该函数是嵌套函数，那么函数传入的参数，在内部函数依然可以使用。
先看两段代码，在这里my_decorator就是一个装饰器。
def my_decorator(func): def wrapper(): print('wrapper of decorator') func() return wrapper
def greet(): print('hello world')
greet = my_decorator(greet)greet()
# 输出wrapper of decoratorhello world
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my_decorator函数传入greet函数名方法，中间有一个wrapper内函数方法， 而return wrapper说明要执行wrapper内函数，wrapper内函数，于是执行greet函数名方法。
其实，greet = my_decorator(greet)这个代码可以用装饰器来替代，在greet上面加一个@my_decorator，然后直接执行 greet()，最终输出一样。
def my_decorator(func): def wrapper(): print('wrapper of decorator') func() return wrapper
@my_decoratordef greet(): print('hello world')
greet()
wrapper of decoratorhello world
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装饰器就是继承了 my_decorator函数，因此先调用my_decorator中的wrapper打印出
wrapper of decorator，然后func()被调用，传入的参数是greet，因此指的就是 greet(),所以在打印出hello world
带参数嵌套函数的装饰器
有时候嵌套函数需要传入参数到内部函数，这时候用*args, **kwargs接受就可以了。*args接收元组，**kwargs接受字典。
下面，我们来看一个例子。
# repeat重复输出，num指重复输出次数def repeat(num): def my_decorator(func): def wrapper(*args, **kwargs): for i in range(num): print('wrapper of decorator') func(*args, **kwargs) return wrapper return my_decorator
@repeat(4)def greet(message): print(message)
greet('hello world')
# 输出：wrapper of decoratorhello worldwrapper of decoratorhello worldwrapper of decoratorhello worldwrapper of decoratorhello world
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上面代码的意思：@repeat(4)将会执行greet(4)，由于存在return my_decorator，所以下一步执行my_decorator(greet).由于又存在 return wrapper。所以下一步将会执行wrapper(*args, **kwargs)。这里的*args, **kwargs指的是hello world字符串。因此最终打印四次wrapper of decorator和hello world。
但是自定义参数的装饰器将改变函数本身的元信息，即函数不再是本身的函数
greet.__name__## 输出'wrapper'
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这时，需要使用内置模块functools.wrap会保留原函数的元信息。
import functools
def repeat(num): def my_decorator(func): @functools.wraps(func) def wrapper(*args, **kwargs): for i in range(num): print('wrapper of decorator') func(*args, **kwargs) return wrapper return my_decorator
@repeat(4)def greet(message): print(message)
greet.__name__
# 输出 不是wrapper'greet'
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类装饰器
类装饰器主要依赖函数__call__ ，因此我们主要重写__call__即可。
每当调用一个类的实例，函数__call__就会执行一次。
下面，我们来看一个例子。
class Count: def __init__(self, func): self.func = func self.num_calls = 0
def __call__(self, *args, **kwargs): self.num_calls += 1 print('num of calls is: {}'.format(self.num_calls)) return self.func(*args, **kwargs)
@Countdef example(): print("hello world")
example()
# 输出num of calls is: 1hello world
example()
# 输出num of calls is: 2hello world
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嵌套装饰器
我们可以把多个装饰器叠加在同一个函数上，这个就叫做嵌套装饰。
嵌套装饰器的顺序是从下到上，
@f2@f1def greet(name): print(f"Hello {name}")
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所以上面的例子就是等价于：`greet = f2(f1(greet))
`
那么相当于，从里到外。
import functools
def my_decorator1(func): @functools.wraps(func) def wrapper(*args, **kwargs): print('execute decorator1') func(*args, **kwargs) return wrapper
def my_decorator2(func): @functools.wraps(func) def wrapper(*args, **kwargs): print('execute decorator2') func(*args, **kwargs) return wrapper
@my_decorator1@my_decorator2def greet(message): print(message)
greet('hello world') #相当于my_decorator1(my_decorator2(greet('hello world')))
# 输出execute decorator1execute decorator2hello world
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看完这篇文章还不理解装饰器，只有一种可能，说明我写的还不够清晰，那点赞鼓励鼓励我吧。
今天也学到了很多东西呢，明天有什么新知识呢？真期待鸭~如果喜欢文章可以关注我哦~
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