Python实用装X教程《一》

致歉和声明

关于上一篇的错别字现象和不耳目一新的排版，我仅代表个人给读者道歉。为了写一篇真正的深度入门文章，构想介绍内容和书写文章耗费了大约有十五个小时的时间，在精疲力竭之际，对后期文章的排版和订正工作确实有大量的疏忽。而且上期读者普遍反映文章内容过长、信息量太大、干货太多。因此在以后的发表中，我会根据文章的内容进行分割，将一篇文章分为几段。

“隔壁的小王同学问我：Python的语法如此简单，写出来的代码让人一看就明白了。怎么才能写出有B格、能装B，既能让别人看不懂、功能又强大的代码呢？”

如果你也有一样的烦恼，那你就应该好好读一读下面的内容了，如果能推荐给亲朋好友，小生更是不胜感激了。

Python装X神奇——修饰器

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入门篇

我们先看一段简单的代码:

writeHTML这个方程功能及其简单，就是写出一段HTML的code。在读了return的内容后，使用者也明白输入的变量该是什么类型。但这样写法唯一的缺点就是不够复杂，让人一目了然，让人避无可避。很多人看到这个方程的第一印象就是：这个方程在我刚学编程的时候就会写！为了装X，展示Python的基本功，我们可以将这个方程拆开来，写的复杂一点：

新版的writeHTML方程由四部分构成：：Li、A、Span和writeHTML四个方程。这样看起来似乎高端了一点，但认真的读者在看完writeHTML方程return的内容，在三次往上瞥了几次那三个简单的方程后，会觉得写这个方程的人真的是吃饱了撑的，为什么一个简单的方程要拆成四个方程来写，这样和直接写一个方程有什么区别？装X失败。

那么看这一段代码：

绝对没有人会看懂，但看起来好像功能很强大的样子，而且思路绝对清晰，我们还能再加一些东西：

怎么教会别人怎么用呢？你只需要告诉别人，写一个@add_tag并输入tag和这个tag相应的属性，就好了。而且你在讲的时候一定要这样：

然后转身离开，不带走一片云彩，任凭留下男人嫉妒的眼光，和小女孩崇拜的眼神。装X成功！那么会有读者朋友问了，这个充满B格的@XXX呢？怎么才能写出这样装X气息十足的代码呢？

好了，这就引入了我们这期的主题：怎么才能用Python正确地无形装X呢？我们就要引入Python中的装X神器——修饰器（decorator）的概念了。关于上文中@add_tag的代码，将贴在文末。

问题一：什么是修饰器？

这个问题要分两部分回答。对于方程型修饰器来说，就是方程的方程，我们先看一个简单的例子：

我们首先先看方程型修饰器的构建方法，我们建立修饰方程dec，在dec中构件本地方程wrapper，wrapper可以接受任意的变量 (arguments) 和有关键词的变量 (keyword arguments)。修饰方程的返回值是wrapper，是一个方程。我们要求输入修饰方程的变量fun是callable的object。。这个修饰器的功能是在每次使用被修饰的方程时都会在输出窗口打印出一行“deced”。

在写了修饰器后，我们再定义一个需要要被修饰的方程func1，它的功能是打印出输入的变量。在定义func1的时候，我们用@dec来添加修饰器，再call修饰完的方程。如我们所描述的一样，先是打印出“deced”然后才是被修饰方程所展示的内容。

这样解释是比较有逼格的解释方法，下面我们用朴素的方法再解释一下。

究竟什么是修饰器？其实修饰器就是一个方程，它的输入也是方程，返回值是另一个方程，返回值中的方程要以满足以下条件为根本，根据需求增加输入方程的功能：

能够实现与输入方程同样的功能；

能够实现于输入方程同样的输出；

能够接收与输入方程相同的输入。

实现的具体方法就是，首先写一个修饰方程。写修饰方程的方法与上述相同。然后我们再写另一个方程fun2，怎么修饰这个方程呢？我们以同样的名字fun2来储存修饰方程以fun2为变量的返回值，这样fun2就变成了修饰完毕的方程，我们看以下代码来展现修饰完毕的结果：

与第一个结果一样，fun2也被成功修饰了！我们用细细品位这个过程(标签意为内嵌方程)：

dec(fun2) 返回值为wrapper，是一个方程；

返回值wrapper被与fun2这个identifier对应起来，于是fun2的值就是wrapper，此时fun2是一个方程；

fun(‘dec-decorated’) 其实就是wrapper(‘dec-decorated’)；

wrapper(‘dec-decorated’)的返回值为fun2(‘dec-decorated’)，但在wrapperreturn前，print出”deced”。

所以修饰器的功能就是将输入的方程(fun2)变为另一个方程(wrapper)，我们只需确保这个方程(wrapper)的返回值与原方程是一致的，并且能够接受原方程的参量。为此，我们将wrapper的返回值设为对原方程的运行，将wrapper的参量变为任意参量，我们就完美满足了修饰器所要满足的三个条件。

截至到目前为止，我们知道function能够当修饰器，那么class能当修饰器吗？答案是肯定的。具体怎么操作呢？敬请期待下一期《Python实用装X教程》！

小贴士

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1：变量(arguments) 和关键词变量(keyword arguments)

这是Python方程可以接受的变量的两个形式。

我们在这里构建了一个方程a，他的功能是打印出变量和关键词变量，我们可以看到a在接收’a’, ’b’,’c’这三个自由变量的时候，其实是把他们放在一个tuple中进行储存的，而对于关键词变量，则是以dict的形式储存的，而这个dict中的关键词正是变量的名称，而值正是相对应变量所被赋予的值。于是我们可以引申出下面传递方程变量的方法：

这种做法的好处是如果一个方程有太多的输入（inputs）或许多方程有相同的参量的时候，能大大节省输入的时间成本、减少输入错误的概率和减轻参量赋值的管理负担。

2：什么是callable？

我们知道Python中有+、-等数学操作符号，那么这些操作是怎么定义和实现的呢？我们称这种方法为运算符重载(operator overloading)，实现的具体过程是通过一些特殊命名的方法(Specially named method)。例如最简单的加法：

“+”这个操作具体实现过程实际上是通过一个__add__的方法定义的。我们知道int其实是一个类(class)。那么__add__也仅是定义于int这个类中的一种方法，只不过这种方法是特殊命名并由系统保留并指定功能的，“+”是重载的运算符(operator)。

我们还用小贴士1中的方程a，那么与使用方程的a对应的特殊命名的方法是什么呢？就是__call__。我们在写出方程的名字a，再在()里输入变量，其实()就是重载__call__方法的运算符。

我们称定义了__call__这种method的object为callable。再看下面子：

这里我们定义了class A和class B。A中我们定义了instance method __call__ 。通过对__call__的定义，我们成功将A的一个instanceA(3)变成了callable的object。但没有进行此定义的B的instance就不是一个callable的object。