Python中使用装饰器时需要注意的一些问题
作者：曾灵敏
装饰器基本概念
大家都知道装饰器是一个很著名的设计模式，经常被用于AOP(面向切面编程)的场景，较为经典的有插入日志，性能测试，事务处理，Web权限校验，Cache等。
Python语言本身提供了装饰器语法（@），典型的装饰器实现如下：
@function_wrapper
def function():
pass
@实际上是python2.4才提出的语法糖，针对python2.4以前的版本有另一种等价的实现：
def function():
pass
function = function_wrapper(function)
装饰器的两种实现
函数包装器 - 经典实现
def function_wrapper(wrapped):
def _wrapper(*args, **kwargs):
return wrapped(*args, **kwargs)
return _wrapper
@function_wrapper
def function():
pass
类包装器 - 易于理解
class function_wrapper(object):
def __init__(self, wrapped):
self.wrapped = wrapped
def __call__(self, *args, **kwargs):
return self.wrapped(*args, **kwargs)
@function_wrapper
def function():
pass
函数（function）自省
当我们谈到一个函数时，通常希望这个函数的属性像其文档上描述的那样，是被明确定义的，例如__name__和__doc__ 。
针对某个函数应用装饰器时，这个函数的属性就会发生变化，但这并不是我们所期望的。
def function_wrapper(wrapped):
def _wrapper(*args, **kwargs):
return wrapped(*args, **kwargs)
return _wrapper
@function_wrapper
def function():
pass
>>> print(function.__name__)
_wrapper
python标准库提供了functools.wraps()，来解决这个问题。
import functools
def function_wrapper(wrapped):
@functools.wraps(wrapped)
def _wrapper(*args, **kwargs):
return wrapped(*args, **kwargs)
return _wrapper
@function_wrapper
def function():
pass
>>> print(function.__name__)
function
然而，当我们想要获取被包装函数的参数（argument）或源代码（source code）时，同样不能得到我们想要的结果。
import inspect
def function_wrapper(wrapped): ...
@function_wrapper
def function(arg1, arg2): pass
>>> print(inspect.getargspec(function))
ArgSpec(args=[], varargs='args', keywords='kwargs', defaults=None)
>>> print(inspect.getsource(function))
@functools.wraps(wrapped)
def _wrapper(*args, **kwargs):
return wrapped(*args, **kwargs)
包装类方法（@classmethod）
当包装器（@function_wrapper）被应用于@classmethod时，将会抛出如下异常：
class Class(object):
@function_wrapper
@classmethod
def cmethod(cls):
pass
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
File "<stdin>", line 3, in Class
File "<stdin>", line 2, in wrapper
File ".../functools.py", line 33, in update_wrapper
setattr(wrapper, attr, getattr(wrapped, attr))
AttributeError: 'classmethod' object has no attribute '__module__'
因为@classmethod在实现时，缺少functools.update_wrapper需要的某些属性。这是functools.update_wrapper在python2中的bug，3.2版本已被修复，参考http://bugs.python.org/issue3445。
然而，在python3下执行，另一个问题出现了：
class Class(object):
@function_wrapper
@classmethod
def cmethod(cls):
pass
>>> Class.cmethod()
Traceback (most recent call last):
File "classmethod.py", line 15, in <module>
Class.cmethod()
File "classmethod.py", line 6, in _wrapper
return wrapped(*args, **kwargs)
TypeError: 'classmethod' object is not callable
这是因为包装器认定被包装的函数（@classmethod）是可以直接被调用的，但事实并不一定是这样的。被包装的函数实际上可能是描述符（descriptor），意味着为了使其可调用，该函数（描述符）必须被正确地绑定到某个实例上。关于描述符的定义，可以参考https://docs.python.org/2/howto/descriptor.html。
总结 - 简单并不意味着正确
尽管大家实现装饰器所用的方法通常都很简单，但这并不意味着它们一定是正确的并且始终能正常工作。
如同上面我们所看到的，functools.wraps()可以帮我们解决__name__和__doc__ 的问题，但对于获取函数的参数（argument）或源代码（source code）则束手无策。
以上问题，wrapt都可以帮忙解决，详细用法可参考其官方文档：http://wrapt.readthedocs.org