探究多個裝飾器執(zhí)行順序

裝飾器是Python用于封裝函數(shù)或代碼的工具，網(wǎng)上可以搜到很多文章可以學(xué)習(xí)，我在這里要討論的是多個裝飾器執(zhí)行順序的一個迷思。

疑問

大部分涉及多個裝飾器裝飾的函數(shù)調(diào)用順序時都會說明它們是自上而下的，比如下面這個例子:

def decorator_a(func):
  print 'Get in decorator_a'
  def inner_a(*args, **kwargs):
    print 'Get in inner_a'
    return func(*args, **kwargs)
  return inner_a

def decorator_b(func):
  print 'Get in decorator_b'
  def inner_b(*args, **kwargs):
    print 'Get in inner_b'
    return func(*args, **kwargs)
  return inner_b

@decorator_b
@decorator_a
def f(x):
  print 'Get in f'
  return x * 2

f(1)

上面代碼先定義里兩個函數(shù): decotator_a, decotator_b, 這兩個函數(shù)實現(xiàn)的功能是，接收一個函數(shù)作為參數(shù)然后返回創(chuàng)建的另一個函數(shù)，在這個創(chuàng)建的函數(shù)里調(diào)用接收的函數(shù)(文字比代碼繞人)。最后定義的函數(shù) f 采用上面定義的 decotator_a, decotator_b 作為裝飾函數(shù)。在當(dāng)我們以1為參數(shù)調(diào)用裝飾后的函數(shù) f 后， decotator_a, decotator_b 的順序是什么呢（這里為了表示函數(shù)執(zhí)行的先后順序，采用打印輸出的方式來查看函數(shù)的執(zhí)行順序）？

如果不假思索根據(jù)自下而上的原則來判斷地話，先執(zhí)行 decorator_a 再執(zhí)行 decorator_b , 那么會先輸出 Get in decotator_a, Get in inner_a 再輸出 Get in decotator_b , Get in inner_b 。然而事實并非如此。

實際上運行的結(jié)果如下:

Get in decorator_a
Get in decorator_b
Get in inner_b
Get in inner_a
Get in f

函數(shù)和函數(shù)調(diào)用的區(qū)別

為什么是先執(zhí)行 inner_b 再執(zhí)行 inner_a 呢？為了徹底看清上面的問題，得先分清兩個概念:函數(shù)和函數(shù)調(diào)用。上面的例子中 f 稱之為函數(shù)， f(1) 稱之為函數(shù)調(diào)用，后者是對前者傳入?yún)?shù)進行求值的結(jié)果。在Python中函數(shù)也是一個對象，所以 f 是指代一個函數(shù)對象，它的值是函數(shù)本身， f(1) 是對函數(shù)的調(diào)用，它的值是調(diào)用的結(jié)果，這里的定義下 f(1) 的值2。同樣地，拿上面的 decorator_a 函數(shù)來說，它返回的是個函數(shù)對象 inner_a ，這個函數(shù)對象是它內(nèi)部定義的。在 inner_a 里調(diào)用了函數(shù) func ，將 func 的調(diào)用結(jié)果作為值返回。

裝飾器函數(shù)在被裝飾函數(shù)定義好后立即執(zhí)行

其次得理清的一個問題是，當(dāng)裝飾器裝飾一個函數(shù)時，究竟發(fā)生了什么?，F(xiàn)在簡化我們的例子，假設(shè)是下面這樣的:

def decorator_a(func):
  print 'Get in decorator_a'
  def inner_a(*args, **kwargs):
    print 'Get in inner_a'
    return func(*args, **kwargs)
  return inner_a

@decorator_a
def f(x):
  print 'Get in f'
  return x * 2

正如很多介紹裝飾器的文章里所說:

@decorator_a
def f(x):
  print 'Get in f'
  return x * 2

# 相當(dāng)于
def f(x):
  print 'Get in f'
  return x * 2

f = decorator_a(f)

所以，當(dāng)解釋器執(zhí)行這段代碼時， decorator_a 已經(jīng)調(diào)用了，它以函數(shù) f 作為參數(shù)， 返回它內(nèi)部生成的一個函數(shù)，所以此后 f 指代的是 decorater_a 里面返回的 inner_a 。所以當(dāng)以后調(diào)用 f 時，實際上相當(dāng)于調(diào)用 inner_a ,傳給 f 的參數(shù)會傳給 inner_a , 在調(diào)用 inner_a 時會把接收到的參數(shù)傳給 inner_a 里的 func 即 f ,最后返回的是 f 調(diào)用的值，所以在最外面看起來就像直接再調(diào)用 f 一樣。

疑問的解釋

當(dāng)理清上面兩方面概念時，就可以清楚地看清最原始的例子中發(fā)生了什么。

當(dāng)解釋器執(zhí)行下面這段代碼時，實際上按照從下到上的順序已經(jīng)依次調(diào)用了 decorator_a 和 decorator_b ，這是會輸出對應(yīng)的 Get in decorator_a 和 Get in decorator_b 。 這時候 f 已經(jīng)相當(dāng)于 decorator_b 里的 inner_b 。但因為 f 并沒有被調(diào)用，所以 inner_b 并沒有調(diào)用，依次類推 inner_b 內(nèi)部的 inner_a 也沒有調(diào)用，所以 Get in inner_a 和 Get in inner_b 也不會被輸出。

@decorator_b
@decorator_a
def f(x):
  print 'Get in f'
  return x * 2

然后最后一行當(dāng)我們對 f 傳入?yún)?shù)1進行調(diào)用時， inner_b 被調(diào)用了，它會先打印 Get in inner_b ，然后在 inner_b 內(nèi)部調(diào)用了 inner_a 所以會再打印 Get in inner_a, 然后再 inner_a 內(nèi)部調(diào)用的原來的 f, 并且將結(jié)果作為最終的返回。這時候你該知道為什么輸出結(jié)果會是那樣，以及對裝飾器執(zhí)行順序?qū)嶋H發(fā)生了什么有一定了解了吧。

當(dāng)我們在上面的例子最后一行 f 的調(diào)用去掉，放到repl里演示，也能很自然地看出順序問題:

➜ test git:(master) ✗ python
Python 2.7.11 (default, Jan 22 2016, 08:29:18)
[GCC 4.2.1 Compatible Apple LLVM 7.0.2 (clang-700.1.81)] on darwin
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import test13
Get in decorator_a
Get in decorator_b
>>> test13.f(1)
Get in inner_b
Get in inner_a
Get in f
2
>>> test13.f(2)
Get in inner_b
Get in inner_a
Get in f
4
>>>

在實際應(yīng)用的場景中，當(dāng)我們采用上面的方式寫了兩個裝飾方法比如先驗證有沒有登錄 @login_required ， 再驗證權(quán)限夠不夠時 @permision_allowed 時，我們采用下面的順序來裝飾函數(shù):

@login_required
@permision_allowed
def f()
 # Do something
 return

以上就是本文的全部內(nèi)容，希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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