Dekorateure in Python verstehen

Decorator in Python ist eine Funktion höherer Ordnung, die die Funktionalität einer Funktion erweitern soll, um sie flexibler und erweiterbarer zu machen. In diesem Artikel werden die Dekoratoren in Python ausführlich erläutert, um den Lesern zu helfen, sie besser zu verstehen und anzuwenden.

1. Was ist ein Dekorateur?

Decorator ist eine Funktion der Python-Sprache, die es Benutzern ermöglicht, das Funktionsverhalten dynamisch und transparent zu ändern oder die Funktionsfunktionalität zu erhöhen, ohne den ursprünglichen Funktionscode zu ändern. Ein Dekorator ist im Wesentlichen eine Funktion, die andere Funktionen als Parameter akzeptiert und eine neue Funktion zurückgibt.

2. Die Syntax des Dekorators

Die Syntax des Dekorators lautet wie folgt:

@decorator
def foo():
    pass

Unter diesen ist decorator eine Dekoratorfunktion und foo eine gewöhnliche Funktion . Bei Verwendung der @decorator-Syntax übergibt der Python-Interpreter automatisch die Funktion foo an die Funktion decorator und decorator >Der Rückgabewert der Funktion wird der Funktion foo zugewiesen, sodass wir die geänderte Funktion aufrufen können, indem wir die Funktion foo aufrufen. decorator是一个装饰器函数，foo是一个普通函数。在使用@decorator语法时，Python解释器会自动将foo函数传递给decorator函数，并将decorator函数的返回值赋值给foo函数，使得我们可以通过调用foo函数来调用被改造后的函数。

三、装饰器的应用场景

装饰器的应用场景非常广泛，包括但不限于以下几个方面：

1. 日志记录

我们可以通过装饰器来记录函数的执行日志，以便更好地进行调试和分析。

def log(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print(f"calling {func.__name__} with args={args}, kwargs={kwargs}")
        return func(*args, **kwargs)
    return wrapper

@log
def add(x, y):
    return x + y

add(1, 2)  # 输出 calling add with args=(1, 2), kwargs={}
           # 输出 3

2. 认证授权

我们可以通过装饰器来实现用户认证授权功能，以确保只有授权用户才能访问特定的资源。

def authenticate(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        if authenticated:
            return func(*args, **kwargs)
        else:
            raise Exception("未授权")
        
    return wrapper

@authenticate
def get_secret_data():
    pass

3. 缓存

我们可以通过装饰器来实现缓存功能，以减少计算开销并提高性能。

cache = {}

def memoize(func):
    def wrapper(*args):
        if args in cache:
            return cache[args]
        else:
            result = func(*args)
            cache[args] = result
            return result
        
    return wrapper

@memoize
def fib(n):
    if n < 2:
        return n
    else:
        return fib(n-1) + fib(n-2)

四、常见的装饰器模式

装饰器模式是一种常见的设计模式，它包括以下几个元素：

1. 一个抽象组件类，定义了被装饰对象的接口。
2. 一个具体组件类，实现了抽象组件类定义的接口。
3. 一个抽象装饰器类，定义了装饰器对象的接口。
4. 一个具体装饰器类，实现了抽象装饰器类定义的接口。

在Python中，我们通常使用函数来模拟装饰器模式中的类和对象。下面是一个简单的例子。

class Component:
    def operation(self):
        pass

class ConcreteComponent(Component):
    def operation(self):
        return "具体组件的操作"

class Decorator(Component):
    def __init__(self, component):
        self._component = component
        
    def operation(self):
        return self._component.operation()

class ConcreteDecoratorA(Decorator):
    def added_behavior(self):
        return "具体装饰器A的操作"
    
    def operation(self):
        return f"{self.added_behavior()}，然后{self._component.operation()}"

class ConcreteDecoratorB(Decorator):
    def added_behavior(self):
        return "具体装饰器B的操作"
    
    def operation(self):
        return f"{self.added_behavior()}，然后{self._component.operation()}"

component = ConcreteComponent()
decoratorA = ConcreteDecoratorA(component)
decoratorB = ConcreteDecoratorB(decoratorA)

print(decoratorB.operation())  # 输出 具体装饰器B的操作，然后具体装饰器A的操作，然后具体组件的操作

在这个例子中，Component是抽象组件类，ConcreteComponent是具体组件类，Decorator是抽象装饰器类，ConcreteDecoratorA和ConcreteDecoratorB

1. Protokollierung

2. Authentifizierung und Autorisierung

3. Caching

1. Eine abstrakte Komponentenklasse, die die Schnittstelle des dekorierten Objekts definiert.
2. Eine konkrete Komponentenklasse implementiert die von der abstrakten Komponentenklasse definierte Schnittstelle.
3. Eine abstrakte Dekoratorklasse, die die Schnittstelle des Dekoratorobjekts definiert.
4. Eine konkrete Dekoratorklasse implementiert die von der abstrakten Dekoratorklasse definierte Schnittstelle.

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