Python 裝飾器實(shí)現(xiàn)DRY(不重復(fù)代碼)原則

更新時(shí)間：2018年03月05日 11:04:31 投稿：mrr

python的裝飾器就是一種代碼簡(jiǎn)潔的手段，在函數(shù)和方法有改動(dòng)時(shí)，使得改動(dòng)量最小。這篇文章給大家介紹了Python 裝飾器實(shí)現(xiàn)DRY(不重復(fù)代碼)原則，感興趣的朋友一起看看吧

Python裝飾器是一個(gè)消除冗余的強(qiáng)大工具。隨著將功能模塊化為大小合適的方法，即使是最復(fù)雜的工作流，裝飾器也能使它變成簡(jiǎn)潔的功能。

例如讓我們看看Django web框架，該框架處理請(qǐng)求的方法接收一個(gè)方法對(duì)象，返回一個(gè)響應(yīng)對(duì)象：

def handle_request(request):
  return HttpResponse("Hello, World")

我最近遇到一個(gè)案例，需要編寫(xiě)幾個(gè)滿足下述條件的api方法：

返回json響應(yīng)
如果是GET請(qǐng)求，那么返回錯(cuò)誤碼

做為一個(gè)注冊(cè)api端點(diǎn)例子，我將會(huì)像這樣編寫(xiě)：

def register(request):
  result = None
  # check for post only
  if request.method != 'POST':
    result = {"error": "this method only accepts posts!"}
  else:
    try:
      user = User.objects.create_user(request.POST['username'],
                      request.POST['email'],
                      request.POST['password'])
      # optional fields
      for field in ['first_name', 'last_name']:
        if field in request.POST:
          setattr(user, field, request.POST[field])
      user.save()
      result = {"success": True}
    except KeyError as e:
      result = {"error": str(e) }
  response = HttpResponse(json.dumps(result))
  if "error" in result:
    response.status_code = 500
  return response

然而這樣我將會(huì)在每個(gè)api方法中編寫(xiě)json響應(yīng)和錯(cuò)誤返回的代碼。這將會(huì)導(dǎo)致大量的邏輯重復(fù)。所以讓我們嘗試用裝飾器實(shí)現(xiàn)DRY原則吧。

裝飾器簡(jiǎn)介

如果你不熟悉裝飾器，我可以簡(jiǎn)單解釋一下，實(shí)際上裝飾器就是有效的函數(shù)包裝器，python解釋器加載函數(shù)的時(shí)候就會(huì)執(zhí)行包裝器，包裝器可以修改函數(shù)的接收參數(shù)和返回值。舉例來(lái)說(shuō)，如果我想要總是返回比實(shí)際返回值大一的整數(shù)結(jié)果，我可以這樣寫(xiě)裝飾器：

# a decorator receives the method it's wrapping as a variable 'f'
def increment(f):
  # we use arbitrary args and keywords to
  # ensure we grab all the input arguments.
  def wrapped_f(*args, **kw):
    # note we call f against the variables passed into the wrapper,
    # and cast the result to an int and increment .
    return int(f(*args, **kw)) + 1
  return wrapped_f # the wrapped function gets returned.

現(xiàn)在我們就可以用@符號(hào)和這個(gè)裝飾器去裝飾另外一個(gè)函數(shù)了：

@increment
def plus(a, b):
  return a + b
 result = plus(4, 6)
assert(result == 11, "We wrote our decorator wrong!")

裝飾器修改了存在的函數(shù)，將裝飾器返回的結(jié)果賦值給了變量。在這個(gè)例子中，'plus'的結(jié)果實(shí)際指向increment(plus)的結(jié)果。

對(duì)于非post請(qǐng)求返回錯(cuò)誤

現(xiàn)在讓我們?cè)谝恍└杏玫膱?chǎng)景下應(yīng)用裝飾器。如果在django中接收的不是POST請(qǐng)求，我們用裝飾器返回一個(gè)錯(cuò)誤響應(yīng)。

def post_only(f):
  """ Ensures a method is post only """
  def wrapped_f(request):
    if request.method != "POST":
      response = HttpResponse(json.dumps(
        {"error": "this method only accepts posts!"}))
      response.status_code = 500
      return response
    return f(request)
  return wrapped_f

現(xiàn)在我們可以在上述注冊(cè)api中應(yīng)用這個(gè)裝飾器：

@post_only
def register(request):
  result = None
  try:
    user = User.objects.create_user(request.POST['username'],
                    request.POST['email'],
                    request.POST['password'])
    # optional fields
    for field in ['first_name', 'last_name']:
      if field in request.POST:
        setattr(user, field, request.POST[field])
    user.save()
    result = {"success": True}
  except KeyError as e:
    result = {"error": str(e) }
  response = HttpResponse(json.dumps(result))
  if "error" in result:
    response.status_code = 500
  return response

現(xiàn)在我們就有了一個(gè)可以在每個(gè)api方法中重用的裝飾器。

發(fā)送json響應(yīng)

為了發(fā)送json響應(yīng)（同時(shí)處理500狀態(tài)碼），我們可以新建另外一個(gè)裝飾器：

def json_response(f):
  """ Return the response as json, and return a 500 error code if an error exists """
  def wrapped(*args, **kwargs):
    result = f(*args, **kwargs)
    response = HttpResponse(json.dumps(result))
    if type(result) == dict and 'error' in result:
      response.status_code = 500
    return response

現(xiàn)在我們就可以在原方法中去除json相關(guān)的代碼，添加一個(gè)裝飾器做為代替：

@post_only
@json_response
def register(request):
  try:
    user = User.objects.create_user(request.POST['username'],
                    request.POST['email'],
                    request.POST['password'])
    # optional fields
    for field in ['first_name', 'last_name']:
      if field in request.POST:
        setattr(user, field, request.POST[field])
    user.save()
    return {"success": True}
  except KeyError as e:
    return {"error": str(e) }

現(xiàn)在，如果我需要編寫(xiě)新的方法，那么我就可以使用裝飾器做冗余的工作。如果我要寫(xiě)登錄方法，我只需要寫(xiě)真正相關(guān)的代碼：

@post_only
@json_response
def login(request):
  if request.user is not None:
    return {"error": "User is already authenticated!"}
  user = auth.authenticate(request.POST['username'], request.POST['password'])
  if user is not None:
    if not user.is_active:
      return {"error": "User is inactive"}
    auth.login(request, user)
    return {"success": True, "id": user.pk}
  else:
    return {"error": "User does not exist with those credentials"}

BONUS: 參數(shù)化你的請(qǐng)求方法

我曾經(jīng)使用過(guò)Tubogears框架，其中請(qǐng)求參數(shù)直接解釋轉(zhuǎn)遞給方法這一點(diǎn)我很喜歡。所以要怎樣在Django中模仿這一特性呢？嗯，裝飾器就是一種解決方案！

例如:

def parameterize_request(types=("POST",)):
  """
  Parameterize the request instead of parsing the request directly.
  Only the types specified will be added to the query parameters.
  e.g. convert a=test

注意這是一個(gè)參數(shù)化裝飾器的例子。在這個(gè)例子中，函數(shù)的結(jié)果是實(shí)際的裝飾器。

現(xiàn)在我就可以用參數(shù)化裝飾器編寫(xiě)方法了！我甚至可以選擇是否允許GET和POST，或者僅僅一種請(qǐng)求參數(shù)類型。

@post_only
@json_response
@parameterize_request(["POST"])
def register(request, username, email, password,
       first_name=None, last_name=None):
  user = User.objects.create_user(username, email, password)
  user.first_name=first_name
  user.last_name=last_name
  user.save()
  return {"success": True}

現(xiàn)在我們有了一個(gè)簡(jiǎn)潔的、易于理解的api。

BONUS #2: 使用functools.wraps保存docstrings和函數(shù)名

很不幸，使用裝飾器的一個(gè)副作用是沒(méi)有保存方法名(name)和docstring(doc)值：

def increment(f):
  """ Increment a function result """
  wrapped_f(a, b):
    return f(a, b) + 1
  return wrapped_f
@increment
def plus(a, b)
  """ Add two things together """
  return a + b
plus.__name__ # this is now 'wrapped_f' instead of 'plus'
plus.__doc__  # this now returns 'Increment a function result' instead of 'Add two things together'

這將對(duì)使用反射的應(yīng)用造成麻煩，比如Sphinx，一個(gè) 自動(dòng)生成文檔的應(yīng)用。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們可以使用'wraps'裝飾器附加上名字和docstring：

from functools import wraps
def increment(f):
  """ Increment a function result """
  @wraps(f)
  wrapped_f(a, b):
    return f(a, b) + 1
  return wrapped_f
@increment
def plus(a, b)
  """ Add two things together """
  return a + b
 
plus.__name__ # this returns 'plus'
plus.__doc__  # this returns 'Add two things together'

BONUS #3: 使用'decorator'裝飾器

如果仔細(xì)看看上述使用裝飾器的方式，在包裝器聲明和返回的地方也有不少重復(fù)。

你可以安裝python egg ‘decorator'，其中包含一個(gè)提供裝飾器模板的'decorator'裝飾器！

使用easy_install:

$ sudo easy_install decorator

或者Pip:

$ pip install decorator

然后你可以簡(jiǎn)單的編寫(xiě)：

from decorator import decorator
@decorator
def post_only(f, request):
  """ Ensures a method is post only """
  if request.method != "POST":
    response = HttpResponse(json.dumps(
      {"error": "this method only accepts posts!"}))
    response.status_code = 500
    return response
  return f(request)

這個(gè)裝飾器更牛逼的一點(diǎn)是保存了name和doc的返回值，也就是它封裝了

functools.wraps的功能！

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