谈谈Python中的decorator装饰器，如何更优雅的重用代码

众所周知，Python本身有很多优雅的语法，让你能用一行代码写出其他语言很多行代码才能做的事情，比如：

最常用的迭代(eg: for i in range(1,10))， 列表生成式(eg: [ x*x for x in range(1,10) if x % 2 ==  0])

map()能让你把函数作用于多个元素， reduce()能让你把多个元素的结果按照你预想的方式组合在一起，filter()能让你快速筛选出复合条件的数据

以上具体用法可以参考https://www.liaoxuefeng.com/wiki/0014316089557264a6b348958f449949df42a6d3a2e542c000/0014317793224211f408912d9c04f2eac4d2af0d5d3d7b2000

而我们这次要讨论的装饰器decorator，可以在不改变现有函数的前提下更有效率的重用代码

比如我们在实际工作当中，经常需要添加try...except来捕获异常，但是一个个加也太麻烦了，此时我们就可以用decorator装饰器来实现

比如我们有以下原始函数

def hello():
    print("Hello, world!")

def bye():
    print("Bye, world！")

正常情况下，如果都需要捕获异常的话，需要加两次try...except来做：

def main():
    try:
        hello()
    except Exception as e:
        print('except:', e)
    ....
    ....
    try:
        bye()
    except Exception as e:
        print('except:', e)
    ....
    ....

但是当我们有装饰器decorator的时候，一切都会变得特别优雅而简单，首先定义好我们的装饰器：

import functools

def decorator_try(func):
    @functools.wraps(func)
    def wrapper(*arg,**kw):
        try:
            func(*arg, **kw)
        except Exception as e:
            print('except:', e)
    return wrapper

然后只需要在原来的hello()和bye()函数定义之前添加一行语法就可以：

@decorator_try
def hello():
    print("Hello, world!")

@decorator_try
def bye():
    print("Bye, world！")

然后执行的时候任何东西都不用加

def main():
    hello()
    ....
    ....
    bye()

结果为：

>>> hello()
Hello, world!
>>> hello(1,2)
except: hello() takes 0 positional arguments but 2 were given

具体的关于decorator装饰器的语法解释可以参考https://www.liaoxuefeng.com/wiki/0014316089557264a6b348958f449949df42a6d3a2e542c000/0014318435599930270c0381a3b44db991cd6d858064ac0000

另外要注意装饰器定义中 func(*arg, **kw) 和 return wrapper的区别，注意看一个是带参数，一个不带参数与括号，带参数表示执行这个函数，不带参数和括号代表把定义的函数作为一个参数传递了过去，这对理解decorator的语法是至关重要的。因为：

把@decorator_try放到hello()函数的定义前，相当于执行了语句：

hello = decorator_try(hello)

如果想更深入的了解decorator装饰器，推荐一篇博文https://www.cnblogs.com/zh605929205/p/7704902.html

下面再写一个例子：

比如我们有一个函数，下载图片，用装饰器实现timeout之后，自动重新下载一次。

import functools
import random

# 定义当timeout发生时要抛出的异常
class TimeOutError(Exception):
    pass

# 定义装饰器
def retry(func):
    @functools.wrap(func)
    def wrapper(*arg,**kwarg):
        try:
            print("first try...")
            func(*arg,**kwarg)
        except TimeOutError:
            print("timeout occurs, retrying...")
            func(*arg,**kwarg)
　　return wrapper　　

# 定义download函数
@retry
def download():
    print("downloading the photos...")
    download_time = random.ranint(1,2)
    if download_time>1:
        print("the download_time > 1s, time out")
        raise TimeOutError
    else:
        print("download finished.")

如果我们想要带参数的装饰器，则需要再多加一层函数嵌套：

#!/usr/bin/python
#-*- coding:utf-8 -*-

import functools
import random

# 定义当timeout发生时要抛出的异常
class TimeOutError(Exception):
    pass

# 定义装饰器
def decorator_download(text):
    def decorator(func):
        @functools.wraps(func)
        def wrapper(*arg,**kwarg):
            #try:
            #    print("first try...")
            #    func(*arg,**kwarg)
            #except TimeOutError:
            #    print("timeout occurs, retrying...")
            #    func(*arg,**kwarg)
            print(text)
            print("first try...")
            result = func(*arg,**kwarg)
            while result == False:
                print("will retry...")
                result = func(*arg,**kwarg)
        return wrapper
    return decorator

# 定义download函数
@decorator_download("retry until download finished successfully")
def download():
    print("downloading the photos...")
    download_time = random.randint(1,2)
    if download_time>1:
        print("the download_time > 1s, time out")
        #raise TimeOutError
        return False
    else:
        print("download finished.")
        return True

if __name__ == "__main__":
    download()