Python 中的类装饰器

虽然基于函数的装饰器被广泛使用，但基于类的装饰器可以提供更大的灵活性和更好的组织性，特别是当装饰器需要保持状态或需要多个方法才能正常工作时。Python 类装饰器简单来说就是一个实现了 __call__ 方法的类，这使得该类的实例可以被用作装饰器。

在本文中，我们将探讨在 Python 中使用类作为装饰器的概念，并通过实际的示例来展示它们的作用、实现方法以及带来的好处。

实现类装饰器

示例： 让我们看一个简单的例子，在这个例子中，我们将使用一个类装饰器来记录函数的执行时间：

import time

class TimerDecorator:
    def __init__(self, func):
        self.func = func

    def __call__(self, *args, **kwargs):
        start_time = time.time()
        result = self.func(*args, **kwargs)
        end_time = time.time()
        print(f"Function {self.func.__name__} executed in {end_time - start_time} seconds")
        return result

@TimerDecorator
def example_function(n):
    total = 0
    for i in range(n):
        total += i
    return total

# Usage
print(example_function(1000000))

Output

Function example_function executed in 0.06820821762084961 seconds
499999500000

带 args 和 *kwargs 的类装饰器

在这个例子中，类装饰器向我们展示了如何修改函数的返回值，并在其执行过程中添加额外的逻辑。

示例：

• LoggerDecorator 类:
• __init__ 方法接收被装饰的函数并将其存储起来。
• __call__ 方法记录位置参数和关键字参数，使用这些参数调用原始函数，然后返回结果。
• greet 函数:
• 这是一个简单的函数，接收一个名字和一个可选的问候语。
• 使用装饰器:
• 当调用 INLINECODE8c0e81b5 时，INLINECODE84d3c788 会在执行函数之前记录参数。

class LoggerDecorator:
    def __init__(self, func):
        self.func = func

    def __call__(self, *args, **kwargs):
        print(f"Arguments: {args}, Keyword Arguments: {kwargs}")
        result = self.func(*args, **kwargs)
        return result

@LoggerDecorator
def greet(name, greeting="Hello"):
    return f"{greeting}, {name}!"

# Usage
print(greet("Alice"))
print(greet("Bob", greeting="Hi"))

Output

Arguments: (‘Alice‘,), Keyword Arguments: {}
Hello, Alice!
Arguments: (‘Bob‘,), Keyword Arguments: {‘greeting‘: ‘Hi‘}
Hi, Bob!

带返回语句的类装饰器

在这个例子中，类装饰器向我们展示了如何修改函数的返回值，并在其执行过程中添加额外的逻辑。

示例：

• DoubleReturnDecorator 类:
• __init__ 方法接收被装饰的函数并将其存储起来。
• __call__ 方法使用提供的参数调用原始函数，然后将结果加倍并返回。
• add 函数:
• 这是一个简单的函数，将两个数字相加。
• 使用装饰器:
• 当调用 INLINECODE967c0fee 时，INLINECODE0d569748 会在返回结果之前将其值加倍。

class DoubleReturnDecorator:
    def __init__(self, func):
        self.func = func

    def __call__(self, *args, **kwargs):
        result = self.func(*args, **kwargs)
        return result * 2

@DoubleReturnDecorator
def add(a, b):
    return a + b

# Usage
print(add(3, 5))  
print(add(10, 20))

Output

16
60

使用类装饰器检查无效参数

在这个例子中，类装饰器向我们展示了如何检查特定的参数值，并在条件不满足时通过引发异常来适当地处理错误。

示例

• ErrorCheckDecorator 类:
• __init__ 方法接收被装饰的函数并将其存储起来。
• INLINECODE5f188dbe 方法检查 INLINECODE4f7b7ad8 关键字参数是否被设置为 INLINECODE202d493a。如果是，它将引发 INLINECODE8c1f8c9d。否则，它将使用提供的参数调用原始函数。
• process_data 函数:
• 这是一个简单的函数，接收一些数据和一个可选的 error 标志。
• 使用装饰器:
• 当使用 INLINECODEbc9d908b 调用 INLINECODEe3a0849a 时，装饰器会引发 ValueError。否则，它会正常处理数据。

class ErrorCheckDecorator:
    def __init__(self, func):
        self.func = func

    def __call__(self, *args, **kwargs):
        if kwargs.get(‘error‘, False):
            raise ValueError("Invalid parameter ‘error‘ set to True")
        return self.func(*args, **kwargs)

@ErrorCheckDecorator
def process_data(data, error=False):
    return f"Processing {data}"

Output

Processing Sample Data

Output (with error=True)

Traceback (most recent call last):
  ...
ValueError: Invalid parameter ‘error‘ set to True