Python打卡第29天
@浙大疏锦行
复习日
知识点回顾
- 类的装饰器
- 装饰器思想的进一步理解：外部修改、动态
- 类方法的定义：内部定义和外部定义
既然函数可以复用，有了类和装饰器，那么类还能进一步封装么？可以的，类也有装饰器
回顾一下，函数的装饰器是 ：接收一个函数，返回一个修改后的函数。我们之前是用复用的思想来看装饰器的，换一个角度理解，当你想修改一个函数的时候，可以通过装饰器方法来修改而无需重新定义这个函数。
类也有修饰器，他的逻辑类似：接收一个类，返回一个修改后的类。例如
1. 添加新的方法或属性（如示例中的 log 方法）。
2. 修改原有方法（如替换 __init__ 方法，添加日志）。
3. 甚至可以返回一个全新的类（继承或组合原类）。
1. 类的装饰器
类的装饰器是 Python 中一种强大的元编程工具，它允许你在类定义时或定义后修改类的行为。
基本语法
def decorator(cls):
# 修改或扩展类的功能
return cls
@decorator
class MyClass:
pass实际示例
def add_methods(cls):
def new_method(self):
return "This is a dynamically added method"
cls.new_method = new_method
cls.class_attribute = "Dynamic attribute"
return cls
@add_methods
class MyClass:
def original_method(self):
return "Original method"
obj = MyClass()
print(obj.original_method()) # 输出: Original method
print(obj.new_method()) # 输出: This is a dynamically added method
print(obj.class_attribute) # 输出: Dynamic attribute2. 装饰器思想的深入理解
装饰器的核心思想是"外部修改"和"动态"：
外部修改
-
不侵入原始代码
-
在不修改源代码的情况下添加功能
-
符合开放封闭原则（对扩展开放，对修改封闭）
动态特性
-
运行时而非编译时应用
-
可以基于条件动态决定如何装饰
-
支持多层装饰和组合
高级示例：带参数的类装饰器
def add_attributes(**kwargs):
def decorator(cls):
for key, value in kwargs.items():
setattr(cls, key, value)
return cls
return decorator
@add_attributes(version="1.0", author="John Doe")
class Document:
pass
print(Document.version) # 输出: 1.0
print(Document.author) # 输出: John Doe注： setattr(object, attribute_name, value)
-
功能：等价于
object.attribute_name = value，但以字符串形式指定属性名 -
参数：
-
object：要操作的对象（类/实例等） -
attribute_name：字符串形式的属性名 -
value：要设置的属性值（可以是任何类型）
-
装饰器 vs 继承的核心区别
| 特性 | 装饰器 | 父类继承 |
|---|---|---|
| 目的 | 动态修改类/函数的行为 | 建立类之间的层次关系，实现代码复用 |
| 时间 | 运行时生效 | 类定义时生效 |
| 耦合度 | 低耦合（外部修改） | 高耦合（明确父子关系） |
| 语法 | @decorator |
class Child(Parent) |
通俗一点
| 装饰器 | 继承 | |
|---|---|---|
| 关系 | 给类"装插件" | 创建"父子血缘关系" |
| 时间 | 运行时随时加 | 写代码时就要确定 |
| 影响 | 只影响被装饰的类 | 影响所有子类 |
| 比喻 | 给汽车加装导航/倒车雷达 | 生产新型号的汽车 |
| 代码 | @装饰器 |
class 子类(父类) |
3. 类方法的定义
内部定义（标准方式）
class MyClass:
def instance_method(self):
return "Instance method"
@classmethod
def class_method(cls):
return "Class method"
@staticmethod
def static_method():
return "Static method"外部定义（动态添加）
class MyClass:
pass
# 添加实例方法
def instance_method(self):
return "Dynamically added instance method"
MyClass.instance_method = instance_method
# 添加类方法
@classmethod
def class_method(cls):
return "Dynamically added class method"
MyClass.class_method = class_method
# 添加静态方法
@staticmethod
def static_method():
return "Dynamically added static method"
MyClass.static_method = static_method
obj = MyClass()
print(obj.instance_method()) # 输出: Dynamically added instance method
print(MyClass.class_method()) # 输出: Dynamically added class method
print(MyClass.static_method()) # 输出: Dynamically added static method
方法类型比较
| 方法类型 | 装饰器 | 第一个参数 | 调用方式 | 访问权限 |
|---|---|---|---|---|
| 实例方法 | 无 | self | obj.method() | 可访问实例和类属性 |
| 类方法 | @classmethod | cls | Class.method()或obj.method() | 只能访问类属性 |
| 静态方法 | @staticmethod | 无 | Class.method()或obj.method() | 不能访问实例或类属性（独立） |
通过类装饰器，可以在不修改类内部代码的情况下，为多个类统一添加功能（如日志、统计）
# 定义类装饰器：为类添加日志功能
def class_logger(cls):
# 保存原始的 __init__ 方法
original_init = cls.__init__
def new_init(self, *args, **kwargs):
# 新增实例化日志
print(f"[LOG] 实例化对象: {cls.__name__}")
original_init(self, *args, **kwargs) # 调用原始构造方法
# 将类的 __init__ 方法替换为新方法
cls.__init__ = new_init
# 为类添加一个日志方法（示例）
def log_message(self, message):
print(f"[LOG] {message}")
cls.log = log_message # 将方法绑定到类，这是一种将外部函数添加为类的属性的方法
return cls
# 定义简单打印类，应用装饰器
# 同样是语法糖的写法
@class_logger
class SimplePrinter:
def __init__(self, name):
self.name = name # 构造方法：初始化名称
def print_text(self, text):
"""简单打印方法"""
print(f"{self.name}: {text}")
# 使用示例
printer = SimplePrinter("Alice") # 实例化时触发装饰器的日志
printer.print_text("Hello, World!") # 调用普通方法
printer.log("这是装饰器添加的日志方法") # 调用装饰器新增的方法[LOG] 实例化对象: SimplePrinter
Alice: Hello, World!
[LOG] 这是装饰器添加的日志方法为什么需要保存原始 __init__？
-
避免无限递归：如果直接在新的
__init__中调用cls.__init__，会导致循环调用 -
保持原始行为：确保不破坏类原本的初始化逻辑
-
灵活扩展：可以在原始初始化前后插入自定义逻辑
注意到其中的cls.log = log_message 这行代码，他把外部的函数赋值给了类的新定义的属性，这里我们介绍这种写法
实际上，定义类的方法，有2类写法
1. 在类定义内部直接写方法，这是静态方法，一般定义类都这么完成。
2. 在类定义外部定义方法，然后把方法赋值给类的属性---这是一种动态方法，常在装饰器中使用，可以再外部修改类的方法。
两种方式的本质都是将函数对象绑定到类的属性上，只是语法和应用场景不同。装饰器中常用外部赋值，是为了在不修改原类代码的情况下增强类的功能。
ps：之前无论是函数还是类的装饰器，我们都发现是先有装饰器，再有类。那既然我们说了装饰器除了让原本的代码更加清晰可读可复用，还具有修改函数or类的功能。那如何修改之前已经写好的类or函数呢？
所以你还是需要理解 装饰器本质就是一个语法糖，对类而言：@decorator 语法只是 MyClass = decorator(MyClass) 的简写，即使类已定义，仍可手动调用装饰器函数修改它。
总结：装饰器的核心是动态修改类 / 函数，而不改变原代码。通过外部赋值，可以在不修改类定义的前提下，为类添加新方法或修改已有方法。---理解动态的含义