Python中怎么利用類實現一個裝飾器

Python中怎么利用類實現一個裝飾器，很多新手對此不是很清楚，為了幫助大家解決這個難題，下面小編將為大家詳細講解，有這方面需求的人可以來學習下，希望你能有所收獲。

1、用類寫裝飾器

下面用常見的寫法實現了一個緩存裝飾器。

def cache(func):
  data = {}
  def wrapper(*args, **kwargs):
    key = f'{func.__name__}-{str(args)}-{str(kwargs)})'
    if key in data:
      result = data.get(key)
      print('cached')
    else:
      result = func(*args, **kwargs)
      data[key] = result
      print('calculated')
    return result
  return wrapper

看看緩存的效果。

@cache
def rectangle_area(length, width):
  return length * width
rectangle_area(2, 3)
# calculated
# 6
rectangle_area(2, 3)
# cached
# 6

裝飾器的@cache是一個語法糖，相當于func = cache(func)，如果這里的cache不是一個函數，而是一個類又會怎樣呢？定義一個類class Cache， 那么調用func = Cache(func)會得到一個對象，這時返回的func其實是Cache的對象。定義__call__方法可以將類的實例變成可調用對象，可以像調用函數一樣調用對象。然后在__call__方法里調用原本的func函數就能實現裝飾器了。所以Cache類也能當作裝飾器使用，并且能以@Cache的形式使用。

接下來把cache函數改寫為Cache類：

class Cache:
  def __init__(self, func):
    self.func = func
    self.data = {}
  def __call__(self, *args, **kwargs):
    func = self.func
    data = self.data
    key = f'{func.__name__}-{str(args)}-{str(kwargs)})'
    if key in data:
      result = data.get(key)
      print('cached')
    else:
      result = func(*args, **kwargs)
      data[key] = result
      print('calculated')
    return result

再看看緩存結果，效果一樣。

@Cache
def rectangle_area(length, width):
  return length * width
rectangle_area(2, 3)
# calculated
# 6
rectangle_area(2, 3)
# cached
# 6

2、裝飾類的方法

裝飾器不止能裝飾函數，也經常用來裝飾類的方法，但是我發現用類寫的裝飾器不能直接用在裝飾類的方法上。（有點繞…）

先看看函數寫的裝飾器如何裝飾類的方法。

class Rectangle:
  def __init__(self, length, width):
    self.length = length
    self.width = width
  @cache
  def area(self):
    return self.length * self.width
r = Rectangle(2, 3)
r.area()
# calculated
# 6
r.area()
# cached
# 6

但是如果直接換成Cache類會報錯，這個錯誤的原因是area被裝飾后變成了類的一個屬性，而不是方法。

class Rectangle:
  def __init__(self, length, width):
    self.length = length
    self.width = width
  @Cache
  def area(self):
    return self.length * self.width
r = Rectangle(2, 3)
r.area()
# TypeError: area() missing 1 required positional argument: 'self'
Rectangle.area
# <__main__.Cache object at 0x0000012D8E7A6D30>
r.area
# <__main__.Cache object at 0x0000012D8E7A6D30>

回頭再來看看沒有裝飾器的情況，Python在實例化對象后把函數變成了方法。

class Rectangle:
  def __init__(self, length, width):
    self.length = length
    self.width = width

  def area(self):
    return self.length * self.width

Rectangle.area
# <function Rectangle.area at 0x0000012D8E7B28C8>
r = Rectangle(2, 3)
r.area
# <bound method Rectangle.area of <__main__.Rectangle object

因此解決辦法很簡單，要用類寫的裝飾器來裝飾類的方法，只需要把可調用對象包裝成函數就行。

# 定義一個簡單的裝飾器，什么也不做，僅僅是把可調用對象包裝成函數
def method(call):
  def wrapper(*args, **kwargs):
    return call(*args, **kwargs)
  return wrapper
class Rectangle:
  def __init__(self, length, width):
    self.length = length
    self.width = width
  @method
  @Cache
  def area(self):
    return self.length * self.width
r = Rectangle(2, 3)
r.area()
# calculated
# 6
r.area()
# cached
# 6

或者用@property還能直接把方法變成屬性。

class Rectangle:
  def __init__(self, length, width):
    self.length = length
    self.width = width
  @property
  @Cache
  def area(self):
    return self.length * self.width
r = Rectangle(2, 3)
r.area
# calculated
# 6
r.area
# cached
# 6

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