Python decorator处理修饰函数的默认参数

Question

我想为类方法创建一个'cache'修饰符，它在一个内部类属性中注册方法的结果，以避免多次计算它（我不想使用一个简单的属性，在__init__中计算，因为我不确定每次都计算一次）。在

第一个想法是创建一个类似这样的装饰器“缓存”：

def cache(func):
    name = "_{:s}".format(func.__name__)
    def wrapped(obj):
        if not hasattr(obj, name) or getattr(obj, name) is None:
            print "Computing..."
            setattr(obj, name, func(obj))
        else:
            print "Already computed!"
        return getattr(obj, name)
    return wrapped

class Test:
    @cache
    def hello(self):
        return 1000 ** 5

一切正常：

^{pr2}$

现在让我们假设我想做同样的事情，但是当方法可以用参数（关键字和/或不带）调用时。 当然，现在我们将把结果存储在不同的属性中（名称是什么？…），但在字典中，其键由*arg和**kwargs组成。让我们用元组来做：

def cache(func):
    name = "_{:s}".format(func.__name__)
    def wrapped(obj, *args, **kwargs):
        if not hasattr(obj, name) or getattr(obj, name) is None:
            setattr(obj, name, {})
        o = getattr(obj, name)
        a = args + tuple(kwargs.items())
        if not a in o:
            print "Computing..."
            o[a] = func(obj, *args, **kwargs)
        else:
            print "Already computed!"
        return o[a]
    return wrapped

class Test:
    @cache
    def hello(self, *args, **kwargs):
        return 1000 * sum(args) * sum(kwargs.values())

In [137]: t = Test()

In [138]: hasattr(t, '_hello')
Out[138]: False

In [139]: t.hello()
Computing...
Out[139]: 0

In [140]: hasattr(t, '_hello')
Out[140]: True

In [141]: t.hello(3)
Computing...
Out[141]: 0

In [142]: t.hello(p=3)
Computing...
Out[142]: 0

In [143]: t.hello(4, y=23)
Computing...
Out[143]: 92000

In [144]: t._hello
Out[144]: {(): 0, (3,): 0, (4, ('y', 23)): 92000, (('p', 3),): 0}

由于方法items在元组中转换字典，而不考虑字典中的顺序，因此，如果关键字参数的调用顺序不相同，则可以完美地工作：

In [146]: t.hello(2, a=23,b=34)
Computing...
Out[146]: 114000

In [147]: t.hello(2, b=34, a=23)
Already computed!
Out[147]: 114000

我的问题是：如果方法有默认参数，那么它就不再工作了：

class Test:
    @cache
    def hello(self, a=5):
        return 1000 * a

现在它不再工作了：

In [155]: t = Test()

In [156]: t.hello()
Computing...
Out[156]: 5000

In [157]: t.hello(a=5)
Computing...
Out[157]: 5000

In [158]: t.hello(5)
Computing...
Out[158]: 5000

In [159]: t._hello
Out[159]: {(): 5000, (5,): 5000, (('a', 5),): 5000}

结果计算了3次，因为参数的给定方式不同（即使它们是“相同”的参数）。在

有人知道我如何在decorator中捕捉给函数的“默认”值吗？在

谢谢你

Answer 1

如果您使用的是最新版本的Python，那么可以使用^{}获得一个Signature对象，该对象完全封装了有关函数参数的信息。然后，可以使用包装器传递的参数调用它的bind方法，以获得一个BoundArguments对象。调用BoundArguments上的apply_defaults方法来填充任何缺少的具有默认值的参数，并检查arguments有序字典，以查看函数的参数及其此调用的值的明确列表：

import inspect

def cache(func):
    name = "_{:s}".format(func.__name__)
    sig = inspect.signature(func)
    def wrapped(obj, *args, **kwargs):
        cache_dict = getattr(obj, name, None)
        if cache_dict is None:
            cache_dict = {}
            setattr(obj, name, cache_dict)    
        bound_args = sig.bind(obj, *args, **kwargs)
        bound_args.apply_defaults()
        cache_key = tuple(bound_args.arguments.values())
        if not cache_key in cache_dict:
            print("Computing...")
            cache_dict[cache_key] = func(obj, *args, **kwargs)
        else:
            print("Already computed!")
        return cache_dict[cache_key]
    return wrapped

请注意，我重命名了您的a和o变量，使其具有更有意义的名称。我还改变了在对象上设置缓存字典的方式。更少的getattr和{}这样的调用！在

在python3.3中添加了inspect.signature函数和相关类型，但是在python3.5中，BoundArguments对象的apply_defaults方法是新的。旧版本的Python有一个基本功能的后端端口on PyPi，但它似乎还没有包括apply_defaults。我将把它作为后端口的github tracker上的一个问题来报告。在

Answer 2

根据参数函数结构的复杂程度，可能会有不同的解决方案。我喜欢的解决方案是在hello中添加内部函数。如果不想更改缓存的名称，请使用外部函数的相同名称：

class Test:
    def hello(self, a=5):
        @cache
        def hello(self, a):
            return 1000 * a
        return hello(self, a)

t = Test()
t.hello()
t.hello(a=5)
t.hello(5)
t._hello

Out[111]: Computing...
Already computed!
Already computed!
{(5,): 5000}

另一种方法是在decorator中添加对默认变量的检查，例如：

^{pr2}$

如果你有两个默认变量，第一个代码（带内部函数）仍然可以工作，而第二个代码需要在“默认变量检查规则”中进行更改。在