python装饰器为什么要双层嵌套函数

Question

今天学习了一下python的装饰器，比较难理解的是大家举最简单的装饰例子时都是双层嵌套：

但是单层函数，不也能实现装饰功能吗？python把装饰器设置成双层的目的是什么呢？@到底代表什么运作机制。

怪我咯 · Answer

如同上面好几位大大所说, 装饰器 (@语法) 的作用:

@foo
def bar():
    ...

等价于:

bar = foo(bar)

翻成中文就是:

利用被@ 的function 当作引数来呼叫@ function, 并且赋值给被@ function 的函数名@ 的 function 當作引數來呼叫 @ function, 並且賦值給被 @ function 的函數名

因為這個動作很像是 裝飾(修改, 擴增, 調整, 限制...) 原本的 bar, 所以被叫做裝飾器:

By definition, a decorator is a function that takes another function and extends the behavior of the latter function without explicitly modifying it.

雖然說是裝飾, 但執行完的 bar 跟原本的 bar 早已不是同一個人了, foo 會返回一個全新的對象, 通常是一個 function, 但很有可能返回的東西根本連 function 都不是:

def foo(func):
    return None

@foo
def bar():
    ...

在上面的例子中, foo 變成了一個很奇怪的裝飾器, 因為他返還的東西是 None, 不但沒有裝飾, 還毀滅了 function

回到你一開始舉的例子：

def foo(func):
    print('foo')
    func()

@foo
def func_a():
    print('func_a')

func_a()

你的 foo 沒有 return 述句, 這代表 foo 會返還 None, 你寫的根本是個毀滅器(開玩笑), 你看到的效果只是曇花一現的假象, 那是因為在 @ 語法發揮作用的那一瞬間, print 語法被執行了

但是你大可以試著調用 func_a, 你會發現錯誤被引發了, 因為 func_a

因为这个动作很像是

装饰(修改, 扩增, 调整, 限制...)

原本的 bar, 所以被叫做装饰器:

By definition, a decorator is a function that takes another function and extends the behavior of the latter function without explicitly modifying it.

虽然说是装饰, 但执行完的bar 跟原本的bar 早已不是同一个人了, foo 会返回一个全新的对象,通常是一个function, 但很有可能返回的东西根本连function 都不是:

registry = []

def register(func):
    print('register {}'.format(func))
    registry.append(func)
    return func  # 還是應該要 return func

在上面的例子中, foo 变成了一个很奇怪的装饰器, 因为他返还的东西是 None, 不但没有装饰, 还毁灭了 function 回到你一开始举的例子： rrreee 你的foo 没有return 述句, 这代表foo 会返还None, 你写的根本是个毁灭器(开玩笑), 你看到的效果只是昙花一现的假象, 那是因为在@ 语法发挥作用的那一瞬间, print 语法被执行了

但是你大可以试着调用func_a, 你会发现错误被引发了, 因为func_a 根本不是一个function, 当然你想要达到的效果也无法复用

装饰器的确不一定要使用local function 或是嵌套式的函数, 但是我们通常都会让装饰器返还一个function, 我觉得这是很重要的一点, 毕竟我们都会直觉认为被装饰过的函数还是个函数

装饰器的样貌千千万万种, 有的的确使用单层嵌套就可以了, 比如说注册函数: rrreee

原因是这个动作只需要在装饰的时候处理一次即可, 你不会想要每次调用函数都注册一次, 我们需要的只是原来的 function． 🎜 🎜但是像🎜打印log🎜 或是🎜计算时间🎜 等等的行为, 我们还是得用嵌套的手法, 因为我们每次调用function 都想要打印和计算, 我们需要的是一个新的function, 这个function 就靠local function 制造出来, 那必然会产生层叠和嵌套, 还有一些比较复杂的带参数的装饰器, 可能会使用到超过两层嵌套🎜 🎜小结🎜 🎜要不要嵌套要看目的, 但务必记得装饰后返回函数🎜 🎜 🎜🎜我回答过的问题🎜: Python-QA🎜

迷茫 · Answer

可能各位大神没明白我的意思，我的想法比较钻牛角尖，我的问题是python为什么这么设计，因为开始我觉得嵌套两层函数没有用处，一个简单的装饰器，一层函数足以能打印个log，time啥的呀，这不是python的哲学,想了一晚上，自己理解点，写的比较乱，有需要的朋友可以看看吧，惊叹于这种设计模式的精彩绝伦。使用的逆推法，也就是明确根本需求，然后倒着推理，每一步为什么这么写。

def outer(func):          #3.此处关键了，因为我们是倒推，下面的结构已经固定了，
    def inner(x):         #outer(f1)返回给f1的值，必须是一个函数！outer自己也是函数
        print('loding')   #可以返回自己嘛！但是注意哦，它已经有且必须有一个func参数，来传递原生函数名
        func(x)        #也就是f1函数名变量的入口，那么他返回给新的f1函数，就会使原生函数多个参数，
        print('Done')     #改变我们最初的目的，新f1与老f1调用方法要无区别,那么咋整
    return inner          #嵌套一个函数inner，他接收f1参数，外层outer接收函数名f1
def f1(x):                #至此装饰器是两层函数嵌套，当f1没有参数时，依然需要双层
    print('f1 func',x)    #因为必须返回一个函数，返回outer本身，就需要加func参数
@outer                    #而我们又追求不改变原生调用f1()，他是没有参数的
def f2(x):                #所以一个装饰器必须至少双层函数嵌套，第一层传递原生函数名
    print('f2 func',x)    #第二层执行装饰功能，这设计真是牛逼，逆推一晚上才有点理解。
@outer                   
def f3(x):
    print('f3 func',x)
                          #2.那么F1要指向一个新函数
                          #并且这个函数能被F2 F3都指向
f1  = outer(f1)              #所以它是一个可以传递函数名变量的函数
#f1 = outer(f1('tings'))  #ps：带上参数一起传递，这也是一种可能，但是没有价值，
                          #装饰器使用时每个都要写一遍，其实就已经不是原生方法调用了，
                          #因为要给语法糖@输送'things'参数，不符合我们初衷。
                          
f1('tings1')              #1.首先明确我们的根本需求，外部调用方法要完全相同,这也是装饰器的意义。
f2('tings2')
f3('tings3')