python 是一门优雅的语言，有些使用方法就像魔法一样。装饰器(decorator)就是一种化腐朽性为神奇的技巧。最近一直都在使用 Tornado 框架，一直还是念念不忘 Flask 。Flask 是我最喜欢的 Python 框架，最早被它吸引也是源自它使用装饰器这个语法糖（Syntactic sugar）来做 Router，让代码看上去就感觉甜甜的。
Tornado 中的 Router 略显平淡，怀念 Flask 的味道，于是很好奇的想知道 Flask 是如何使用这个魔法。通过阅读 Flask 的源码，我们也可以为 Tornado 实现了一个装饰器 Router。
当然对于刚接触 Python 的人，也许很容易理解装饰器本质是设计模式中的装饰器模式。可是 Python 通过@一个实现装饰器的语法糖。本文的目的就是让 @ 不再神秘。
一切都是对象
Python 里一切都是对象，当然这不代表一切都是女朋友。函数也是对象，因而可以当成参数传递，例如：
def say_english():
print 'hello'
def say_chinese():
print '你好'
say_english() # hello
say_chinese() # 你好
def greet(say):
say()
greet(say_english) # hello
greet(say_chinese) # 你好
我们的 greet 函数的参数，也是一个函数对象。可以传递这个参数对象。我们调用greet的时候，greet 内部进行函数参数的调用。
装饰模式
装饰模式，顾名思义，就是在调用目标函数之前，对这个函数对象进行装饰。比如一个对数据库操作的方法，我们在查询数据之前，需要连接一下数据库，当查询结束之后，需要再把连接断开关闭。正常的逻辑如下：
def connect_db():
print 'connect db'
def close_db():
print 'close db'
def query_user():
connect_db()
print 'query the user'
close_db()
query_user() # connect db
# query the user
# close db
我们把 连接数据库(connect_db) 和 关闭连接 (close_db)都封装成了函数。 query_data 方法执行我们查询的具体逻辑。这样需要不同的查询方法，只需要把查询的逻辑也封装成一个方法就Okla
def query_user():
print 'query some user'
def query_data(query):
connect_db()
query()
close_db()
query_data(query_user)
把查询的函数对象传进来，符合开篇说的一切都是对象。装饰器完成啦。对，就这么简单，query_data 就是对 query_user 的装饰，当然你还可以写出 query_blog 等方法。
等等，设想一种情况，在我们使用装饰函数之前，项目的代码已经有了大量的 query_user方法的调用。如果使用了query_data 包装。我们就不得不把之前 query_user() 的地方统统替换成 query_data(query_user)。怎么样才能减少对代码的改动呢？
我们的出发点是为了保持之前的 query_user() 不改动，现在实际情况是调用 query_data(query_user)。如果 query_data 调用的时候，返回一个函数呢？例如下面的代码：
def query_user():
print 'query some user'
def query_data(query):
""" 定义装饰器，返回一个函数，对query进行wrapper包装 """
def wrapper():
connect_db()
query()
close_db()
return wrapper
# 这里调用query_data进行实际装饰（注意装饰是动词）
query_user = query_data(query_user)
# 调用被装饰后的函数query_user
query_user()
这样一个完整的装饰器就完成了，比起前面的版本，我们不需要改动之前写好的 query_user 代码。一个关键点在于query_data 调用的时候，返回了一个 wrapper 函数，而这个wrapper 函数执行 query 函数调用前后的一些逻辑。另外一个关键就是调用装饰器 query_data 装饰函数。
语法糖@
前面的代码，可以使用 python的装饰器语法糖@，如下：
def query_data(query):
def wrapper():
connect_db()
query()
close_db()
return wrapper
# 使用 @ 调用装饰器进行装饰
@query_data
def query_user():
print 'query some user'
query_user()
前面的 装饰器 调用进行装饰的时候，python 有一个语法糖。
如果给装饰器函数前面加一个@，我们可以理解为调用了一些装饰器函数，即 @query_data 等于 query_data()。当实际上，并不是这么使用，而是这么一个整体：
@query_data
def query_user():
print 'query some user'
等价于
query_user = query_data(query_user)
被装饰函数参数
我们被装饰的函数，往往带有参数，因此通过装饰器如何传递参数呢？回想一下，装饰器函数针对被装饰的函数进行装饰，使用的是返回一个 wrapper 函数。其实这个函数可以等同于被装饰的函数，只不过 wrapper 还做了更多的事情。被装饰的函数参数可以通过 wrapper 传递。如下：
def query_data(query):
def wrapper(count):
connect_db()
query(count)
close_db()
return wrapper
@query_data
def query_user(count):
print 'query some user limit {count}'.format(count=count)
query_user(count=100) # connect db
# query some user limit 100
# close db
这样就实现了被装饰的函数传递参数。当然，位置参数和关键字参数，可变参数都可以。
装饰器参数
在 flask 中，对视图函数的装饰是装饰器中传递 url 正则，即在装饰器中传递参数，和被装饰器的参数还不一样。
@app.router('/user')
def user_page():
return 'user page'
我们如何定义router这个装饰器呢？其实只要在原先的装饰器外面再包裹一层，也就是针对装饰器进行装饰。
def router(url):
print 'router invoke url', url
def query_data(query):
print 'query_data invoke url', url
def wrapper(count):
connect_db()
query(count)
close_db()
return wrapper
return query_data
@router('/user') # 首先调用了router函数， 输出 router invoke url /user， 进行@装饰，输出 'query_data invoke url', url
def query_user(count):
print 'query some user limit {count}'.format(count=count)
query_user(count=100) # connect db
# query some user limit 100
# close db
@router() 这个语法糖看上去让人迷惑，其实也很好理解。这里可以看成两个步骤
第一步是调用 router 这个函数:
query_data = router('/user')
第二步则进行装饰:
@query_data
def query_user():
pass
连起来的效果就是
query_user = query_data(query_user))
即
query_user = router("/user")(query_user))
现在回想，@ 这个语法糖很甜吧。并且和python一样很好理解，也十分常用。
当然，我们使用 装饰器是为了实现一些需要包装的方法，例如前面提到的 flask 的 router
有人已经写了一篇很棒的 Tutorial: Things which aren't magic - Flask and @app.route，可以参考加深对装饰确定理解，装饰器还有很多用途.
Enjoy~
