Python装饰器和装饰器模式有什么区别？

Question

“Python装饰器”和“装饰器模式”有什么区别？

何时应该使用Python装饰器，何时应该使用装饰器模式？

我正在寻找Python装饰器和装饰器模式实现相同的例子。

@AcceptedAnswer

我知道Jakob Bowyer的答案是有效的。然而，正是Srikar的答案让我明白了为什么。

在阅读了Srikar的回答并学习了给定的资源后，我编写了这个例子，以便我可以可视化和理解Python装饰器和装饰器模式。

我必须不同意Srikar的“Python装饰器不是装饰器模式的一种实现”。根据我的学习，我坚信Python装饰器是装饰器模式的一种实现。只是不是经典方式。

另外，我需要补充的是，尽管Srikar说“Python装饰器在定义时向函数和方法添加功能”，但你也可以轻松地在运行时使用Python装饰器。

然而，我仍然将Srikar的答案标记为已接受，因为它帮助我理解了Python中装饰器模式的实现。

"""
Testing Python decorators against the decorator pattern
"""
def function(string):
    return string

def decorator(wrapped):
    def wrap(string):
        # Assume that this is something useful
        return wrapped(string.upper())
    return wrap

def method_decorator(wrapped):
    def wrap(instance, string):
        # Assume that this is something useful
        return wrapped(instance, string.upper())
    return wrap

@decorator
def decorated_function(string):
    print('! '.join(string.split(' ')))

class Class(object):
    def __init__(self):
        pass
    def something_useful(self, string):
        return string

class Decorator(object):
    def __init__(self, wrapped):
        self.wrapped = wrapped
    def something_useful(self, string):
        string = '! '.join(string.split(' '))
        return self.wrapped().something_useful(string)

    @method_decorator
    def decorated_and_useful(self,string):
        return self.something_useful(string)


if __name__ == '__main__':
    string = 'Lorem ipsum dolor sit amet.'
    print(function(string))                  # Plain function
    print(decorator(function)(string))       # Python decorator at run time
    print(decorated_function(string))        # Python decorator at definition time
    a = Class()
    print(a.something_useful(string))        # Plain method
    b = Decorator(Class)
    print(b.something_useful(string))        # Decorator pattern
    print(b.decorated_and_useful(string))    # Python decorator decorated the decorator pattern

- seler

---

@Srikar 是正确的。 这里还有一个Stack Overflow的问题，你可能会觉得很有趣！ - mac

@Srikar，我不能接受那些没有解决问题描述的答案，抱歉，但是我的问题中提出的大多数解决方案都不起作用。 - seler

据维基百科关于Python装饰器的文章所述：“尽管名字相同，但Python装饰器并不是装饰器模式的实现”。它进一步解释了原因。 - martineau

感谢@apcelent。这可能有助于理解此主题的任何人;) - seler

Srikar的答案是完全正确的。装饰器不适用于运行时修改。我的答案增加了一些细微差别，但他的答案是最好的。 https://www.codementor.io/@sheena/advanced-use-python-decorators-class-function-du107nxsv - rfportilla

Answer 1

装饰器模式 - 在面向对象编程中，装饰器模式是一种设计模式，它允许在运行时动态地为现有对象添加行为。装饰器模式可以用于在设计时提供必要的基础工作后，在运行时独立于同一类的其他实例，扩展（装饰）某个对象的功能。

Python中的装饰器 - 尽管名称相似，Python装饰器并不是装饰器模式的实现。装饰器模式是一种用于静态类型的面向对象编程语言，以允许在运行时向对象添加功能的设计模式；Python装饰器在定义时向函数和方法添加功能，因此比装饰器模式类更高级。

装饰器模式本身在Python中极易实现，因为该语言是鸭子类型的，所以通常不被视为装饰器模式。因此，在Python中，装饰器是任何可调用的Python对象，用于修改函数、方法或类的定义。

我希望我已经澄清了差异。如果您还没有完全理解，请查看以下链接。最后您将会明白得更加清晰：

• 如何制作函数装饰器链？

• 在Python中实现装饰器模式

• 使用装饰器和通过继承扩展子类之间的区别是什么？

• Python类装饰器

• PyWiki - Python装饰器 - 详细论述

Python装饰器简单入门

来源1 和 来源2

- Srikar Appalaraju

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装饰器模式本身在Python中很容易实现，因为它是一种鸭子类型语言，所以通常不被认为是这样。因此，在Python中，装饰器是任何可调用的Python对象，用于修改函数、方法或类定义。在Python中，函数是对象；Python装饰器（使用@语法）扩展了该函数对象的功能，独立于其他函数（即内置的function类型的实例）。那怎么不是装饰器模式的实现呢？ - Karl Knechtel

Answer 2

区别在于：

(a) Python 装饰器与现有方法相结合，改变该方法的行为。例子：

@modifyBehavior
def original(myString):
    print myString

原始行为被覆盖。您不能使用它来添加新功能。

(b) 装饰器模式是关于多态性的。在上面的示例代码中，Decorator.something_useful的行为被覆盖了。原始方法丢失了。这并不是真正的装饰器模式。您应该寻求增强或添加功能，而不是替换方法。您应确保a.something_useful(string)返回与b.something_useful(string)相同的内容。实际上，在装饰器模式中，您通常会替换原始对象。这就是我的意思:

class Class(object):
    def __init__(self):
        pass
    def something_useful(self, string):
        return string

class Decorator(object):
    def __init__(self, wrapped):
        self._wrapped = wrapped
    def withUnderscores(self, string):
        return '_'.join(string.split(' '))
    def __getattr__(self, name):
        return getattr(self._wrapped, name)


if __name__ == '__main__':
    string = 'Lorem ipsum dolor sit amet.'
    obj = Class()
    print('Original: ', obj.something_useful(string))
    #This has no underscore function.  Use decorator to add.
    obj = Decorator(obj)
    print('Replaced spaces: ', obj.withUnderscores(string))
    print('Original still works: ', obj.something_useful(string))

您可以使用多个装饰器来增加功能。这样，您只需在需要时添加所需的内容即可。更多阅读：GoF

- rfportilla