Python Idiom: Decorator II

之前的部落格 介紹了 decorator 的基本概念及用法，本篇介紹 decorator 的兩個應用。 第一個例子是 幫函式加上快取

def fibonacci(n):
   if n in (0, 1):
      return n
   return fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2)

定義下面的 decorator

class memoized(object):
   def __init__(self, func):
      self.func = func
      self.cache = {}
   def __call__(self, *args):
      try:
         return self.cache[args]
      except KeyError:
         self.cache[args] = value = self.func(*args)
         return value

使用方法很簡單在函式定義上一行加上 @memoized 即可，之後呼叫 fibonacci(n) 時， 程式會先檢查快取中有沒有這個值，如果有就傳回， 如果沒有就呼叫 fibonacci(n)，之後把計算得到值存入快取，再傳回。 之後如果我們想要替任何一個函式加上快取，只要在函式定義上一行加上 @memoized，而不需要更動函式實作，是不是很方便呢？

第二個例子，我覺得很妙，考慮

def compute(x):
    return x**3 - 1

此函式的輸入是一個數字，如果輸入想改成數字串列的話， 一般的想法是直接更改函式實作，可是如果有很多類似函式， 一個一個改就嫌累贅，這時 decorator 就派上用場了，定義

def elementwise(fn):
    def newfn(arg):
        if hasattr(arg,'__getitem__'):  # is a sequence
            return type(arg)(map(fn, arg))
        else:
            return fn(arg)
    return newfn

在 compute() 定義上一行加上 @elementwise， 函式就可以接受數字串列了。 之後呼叫 compute(x) 時，函式會判斷輸入變數是不是串列， 如果不是的話，就直接傳回 compute(x)，如果是的話， 會產生一個新的串列，其元素是 compute(y)，y 是 x 其中一個元素。 (如果對 map 不熟的話，可以參考 之前的部落格，其實不用 map，改用 list comprehension 也可以。) 由於 map 的傳回值型態是 list，為了讓傳回值型態跟輸入型態一致， 所以 map 前要加上 type(arg) 轉型。

註： 第一個例子來自 Python Decorator Library 的第三個範例，而第二個例子來自 Charming Python 的 Listing 12。