我叫駱駝

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起

在上一節Flask項目實戰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東西。

承

說到裝飾器，我們不得不談一個知識點：閉包。我們從代碼入手，一點一點來說閉包。

Python 有一個好玩的地兒，就是 def 函數（exterior）內部可以嵌套另一個 def 函數（interior）。調用 exterior 時，若遇到 interior ， 僅僅完成對于 interior 的定義，而不去運行 interior。如果 exterior return interior，那么我們可以使用 interior () 去調用 內部函數 interior 函數。

 var = 0


def exterior():
    var = 1

    def interior():
        print(var)
    return interior()  # 這里返回 interior 函數調用結果


exterior() # 打印 1

從上面代碼和結果中可以看到，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則，就引用了var = 1。

接下來，我們仔細想想下面這句話：

interior 作用域在函數結束后就立即失效，而exterior嵌套作用域在 interior 的函數返回后卻仍然有效。

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

創建一個閉包必須滿足以下幾點:

• 必須有一個內嵌函數
• 內嵌函數必須引用外部函數中的變量
• 外部函數的返回值必須是內嵌函數

轉

現在有了閉包的知識點，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會對這個概念感到迷茫，然后你在網上（尤其 csdn）找例子或者教程，基本千篇一律，或者講解的“點到為止”，你在看完之后，或許更迷茫了。

函數是什么

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

編程語言理論家把“一等對象”定義為滿足下述條件的程序實體：

• 在運行時創建①
• 能賦值給變量或者數據結構中的元素②
• 能作為參數傳遞給函數③
• 能作為函數的返回結果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，計算了一個整數的2倍。那么我么用 dis 模塊進行反編譯，看看他是怎么運行的。

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

>>>dis(double)  # 結果如下

指令符號解釋：

• LOAD_FAST ：一般加載局部變量的值，也就是讀取值，用于計算或者函數調用傳參等；
• LOAD_CONST ：加載 const 變量，比如數值、字符串等等；
• BINARY_MULTIRLY：見名知意，二進制乘法
• RETURN_VALUE：返回值

結合反編譯的結果，仔細理解一下代碼的運行流程。下面我們看另外一個例子：

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)

在運行過程中：出現了 CALL_FUNCTION 。結合第13行代碼，仔細體會一下這句話：函數能作為參數傳遞給另外一個函數。

我們現在看一下閉包的執行流程

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

    return double

dis(call_func)

里邊出現了一個關鍵詞：MAKE_FUNCTION，見名知意，創建函數。此時再回想“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重要的東西，函數就是對象，可以被另一個函數返回，可以被賦值，也可以被調用。

其實到這里，才真是說完閉包這個東西。裝飾器和閉包大同小異，下面我們接著來。

裝飾器

有這種一種等價語法：

def callfunc(func):
    return 1


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

等價于

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，裝飾器可以理解為閉包的一種，我們可以這樣認為：閉包傳遞的是變量，而裝飾器傳遞的是函數，除此之外沒有任何區別。

我們看一個打印時間的裝飾器：

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 函數的運行時間。是不是在了解完閉包之后很簡單了。

裝飾器的作用就是：在不改變原函數的情況下，對已有函數進行額外的功能擴展。

恭喜你，Python 技能又進一步。

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 函數就是一個裝飾器，內部嗲用 add_url_rule 實現真正的路由添加。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。