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Python 复杂的装饰器

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装饰器是Python中非常强大的一种语言特性，在函数或者类定义的时候，能够动态地修改或者增强它们的功能。相比于传统的修改代码的方式，装饰器可以使代码更加灵活与可维护。当然，Python中的装饰器也会变得非常复杂，需要使用起来具有一定的技巧。

1.装饰器基础知识

在介绍Python的复杂装饰器前，我们先过一遍基础知识。在Python中，装饰器是可以嵌套的。通常情况下，如果有多个装饰器，它们将会按照从上往下的顺序运行。下面是一个简单的装饰器示例：

def simple_decorator(func):
    def wrapper():
        print("Before func()")
        func()
        print("After func()")
    return wrapper

@simple_decorator
def hello():
    print("Hello World!")

hello()

这段代码包含了一个简单的装饰器，它的作用是在函数执行前后打印字符串。装饰器的作用是将函数对象传递给另一个函数，返回一个新的函数对象，用于替换原本的函数。这样，就达到了修改已有函数的目的。

2.复杂装饰器

在实际的开发中，经常会遇到需要动态配置代码的需求，例如添加缓存、添加验证等。这时候就需要用到复杂的装饰器来实现。下面是两个常见的复杂装饰器示例。

2.1 带参数的装饰器

我们可以在装饰器上向其传递参数，用来定制自己的装饰器行为。下面是一个示例代码：

def smart_divide_decorator(func):
    def wrapper(a, b):
        print("Dividing {0} by {1}".format(a, b))
        if b == 0:
            print("Can't divide by zero!")
            return
        return func(a, b)
    return wrapper

@smart_divide_decorator
def divide(a, b):
    return a/b

print(divide(10, 0))

在这个示例中，我们定义了一个smart_divide_decorator装饰器，用来计算两数相除。如果除数为0，则会打印一条错误信息。smart_divide_decorator带有一个参数func，代表被修饰的函数。它又定义了一个内部函数wrapper，来替换被修饰的函数。

在实际使用时，我们可以通过向装饰器传递参数来定制行为。例如：

@smart_divide_decorator
def divide(a, b, show=False):
    if show:
        print("Dividing {0} by {1}".format(a, b))
    if b == 0:
        print("Can't divide by zero!")
        return
    return a/b

print(divide(10, 0))

print(divide(10, 5, show=True))

在这里，我们增加了一个新的参数show，用来控制是否显示计算过程。

2.2 带类参数的装饰器

另外一种常见的复杂装饰器是使用类装饰器。类装饰器比函数装饰器更加强大，因为它可以在装饰过程中维护状态并提供更多的控制。下面是一个示例代码：

class MyDecorator:
    def __init__(self, arg1, arg2):
        self.arg1 = arg1
        self.arg2 = arg2

    def __call__(self, func):
        def wrapper(*args, **kwargs):
            print(f"MyDecorator: {self.arg1} {self.arg2}")
            return func(*args, **kwargs)
        return wrapper

@MyDecorator("hello", "world")
def say_hello():
    print("hello")

say_hello()

在这里，我们定义了一个MyDecorator的类装饰器，用来在执行say_hello函数前后打印字符串。类装饰器的实际调用方法是将装饰器类的实例作为函数来使用，这个类需要实现__call__方法。

3.总结

通过上述示例，我们可以看到使用装饰器的基本方法，以及如何定义复杂的装饰器。在实际开发中可以根据实际需求灵活运用装饰器增强代码的功能。

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