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函數裝飾器是Python語言最優秀的設計之一，它以非常簡潔的方式增強了函數的行為，讓崎嶇不平之路變得平坦順暢。

函數裝飾器是什么

函數裝飾器是一個可調用對象，它的參數是另外一個函數。比如：

@decorate 
def target(): 
    print("running target()") 

跟下面代碼效果是一樣的：

def target(): 
    print("running target()") 
 
target = decorate(target) 

簡單實現@decorate:

def decorate(func): 
    def inner(): 
        print("running inner()") 
    return inner 

測試一下：

>>> target() 
running inner() 
>>> target 
<function decorate.<locals>.inner at 0x04899D18> 

新的target是decorate(target)返回的inner函數。

因為裝飾器只是代碼優化的一種手段，不像if語句for語句那樣，決定了程序流程，所以嚴格來說，裝飾器只是語法糖。它有兩個特性，一是能把被裝飾的函數替換成其他函數，二是裝飾器在加載模塊時立即執行。

裝飾器在導入時執行

若想真正理解裝飾器，需要區分導入時和運行時。函數裝飾器在導入模塊時立即執行，而被裝飾的函數只在明確調用時運行。

接下來通過示例對這個特性進行說明，新建registration.py模塊：

registry = [] 
 
 
def register(func): 
    # 裝飾器函數也可以不定義內部函數 
    print("running register(%s)" % func) 
    registry.append(func) 
    return func 
 
 
@register 
def f1(): 
    print("running f1()") 
 
 
@register 
def f2(): 
    print("running f2()") 
 
 
def f3(): 
    print("running f3()") 
 
 
def main(): 
    print("running main()") 
    print("registry ->", registry) 
    f1() 
    f2() 
    f3() 
 
 
if __name__ == "__main__": 
    main() 

從結果能看出來：

• @register作用到f1和f2上，在導入時，在main()調用前就執行了。
• f3沒有裝飾器，就沒有在main()調用前執行@register。
• 在main()調用后，明確調用f1()、f2()、f3()才執行函數。

import模塊能看得更明顯：

>>> import registration 
running register(<function f1 at 0x0189A730>) 
running register(<function f2 at 0x0189A6E8>) 

裝飾器在導入時就執行了。

使用裝飾器改進策略模式

在《Python設計模式知多少》文章中提到了裝飾器可以更優雅的實現策略模式的最佳策略，它的實現代碼如下：

promos = [] 
 
def promotion(promo_func): 
    promos.append(promo_func) 
    return promo_func 
 
@promotion 
def fidelity(order): 
    """5% discount for customers with 1000 or more fidelity points""" 
    return order.total() * .05 if order.customer.fidelity >= 1000 else 0 
 
@promotion 
def bulk_item(order): 
    """10% discount for each LineItem with 20 or more units""" 
    discount = 0 
    for item in order.cart: 
        if item.quantity >= 20: 
            discount += item.total() * .1 
    return discount 
 
@promotion 
def large_order(order): 
    """7% discount for orders with 10 or more distinct items""" 
    distinct_items = {item.product for item in order.cart} 
    if len(distinct_items) >= 10: 
        return order.total() * .07 
    return 0 
 
def best_promo(order): 
    """Select best discount available 
    """ 
    return max(promo(order) for promo in promos) 

它解決了"如果想要添加新的促銷策略，那么要定義相應函數并添加到promos列表中"這個缺陷，并有更多優點：

• 新的促銷策略，用@promotion裝飾器即可添加。
• 促銷策略函數不用以_promo結尾，可以任意命令。
• 促銷策略可以在任意模塊定義，只需要使用@promotion裝飾器即可。

小結

本文首先介紹了函數裝飾器是一個可調用對象，它的參數是另外一個函數。嚴格來說，它只是語法糖。要理解裝飾器，需要區別導入時和運行時，裝飾器在導入時就會執行。最后使用裝飾器對策略模式的最佳策略進行了優化。為了進一步學習函數裝飾器，得先明白另外一個很重要的概念：閉包。

參考資料：

《流暢的Python》