装饰类 - 装饰一次忘掉它？

Question

我成功创建了一个装饰器，可以给任何类型的类添加一个标准接口，这样就能更方便地访问和整合它们。

我一直在避免使用 metaclass（元类），因为相关资料说这通常是过于复杂的解决方案，大多数情况下可以用类装饰器来替代。不过，我有一个困惑：

def Decorator(somearg):

    def wrapper(cls):
        clsinit = cls.__init__
        cls.members = []

        def __init__(self, *args, **kwargs):
            #do something with somearg...
            self.__class__.members.append(self)
            clsinit(self,*args,**kwargs)

        cls.__init__ = clsinit
        return cls

    return wrapper

@Decorator('thearg')
class A(object):
    pass

a = A()
b = A()

在使用 Python 调试器时，当我导入时，类 A 会立即被装饰器用参数 'thearg' 装饰。但是每次我创建 A() 的实例时，这个实例直接调用了装饰器中定义的初始化方法，而没有经过之前的层。这很好，因为我希望我的类能记录每个成员，而不是每次创建新实例时都重置。但我不太明白这是为什么。

有没有人能解释一下在这种情况下 Python 解释器的工作原理？

Answer 1

感谢 @JBernardo 和 @martineau 的回答。我写这段代码的目的是想让类的对象像容器一样，方便我更轻松地访问它们的实例。不过，我希望一次只访问每个类的实例，而不是在同一个继承的类中访问所有实例。

其实再次研究代码让我明白了我的问题：

a) 装饰器被调用时带上了一个参数 somearg。

b) 下一行的内容（类 A 的定义）被用作包装函数的参数。在这个函数里，我做了以下几件事：

1) 记住最初的类初始化方法，以避免无限递归。

2) 定义一个新的初始化方法，以便在实例级别进行修改。

3) 为这个类绑定一个新的初始化方法。

4) 返回一个经过转换的类对象。

c) 由于返回的是一个类对象，每次我创建一个实例时，都会直接进入初始化方法，因为这是在新类中绑定的方式。

Answer 2

如果你只是修改一个类，而不是创建一个新的类，那就不需要用到一个包装函数（其实应该是包装类）：

def Decorator(cls):
    clsinit = cls.__init__
    cls.members = []

    def __init__(self, *args, **kwargs):
        clsinit(self, *args, **kwargs)
        self.__class__.members.append(self)

    cls.__init__ = __init__
    return cls

顺便说一下，你应该创建一个基础类，然后从这个基础类继承：

class Base(object):
    members = []
    def __init__(self):
        self.__class__.members.append(self)

class A(Base):
    pass

这样做会更简洁。

Answer 3

好的，关于你更新问题中提到的修正代码，你问：

“但是每次我创建 A() 的实例时，这个实例直接调用了装饰器中定义的 init，而没有经过之前的层。”

之所以这样，是因为当wrapper()这个类装饰器函数（它是由Decorator()函数创建的）应用到class A时，它会把A的__init__()替换成它自己动态定义的wrapper.__init__()函数。这个函数就是每当创建A的实例时被调用的，它的写法是先做一些事情，然后最后再调用原来的A.__init__()。