Python的装饰器和Java的注解是一回事吗?

2024-02-05 13:18
文章标签 java python 注解 装饰 回事

本文主要是介绍Python的装饰器和Java的注解是一回事吗?,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

本文为我在阅读Python’s decorators vs Java’s annotations, same thing?的笔记。

Flask 的路由看起来和 Spring 的机制非常像,比如用 Flask 定义的一个路由:将 Http 请求 GET: /hello 路由到 say_hello() 函数。

app = Flask(__name__)@app.route('/hello', methods=['GET'])
def say_hello():return 'hello'

Spring 用注解定义了路由,看起来跟 Flask 类似:


@RequestMapping(value = "/hello", method = GET)
class HelloController{@ResponseBodypublic String getHelloMessage() {return "hello";}
}

但实际上,Python 的装饰器 (decorator) 和 Java 的注解(annotation) 是完全不同的概念。Python 的装饰器本质上是返回另一个函数的函数用于装饰函数的时候,作为语法糖,实际上是函数的调用

下面我来详细解释一下这句加粗的这句话。我们定义 hello() 函数,返回一个字符串 hello:

def hello():return 'hello'if __name__ == '__main__':print(hello())

假如我们想将字符串变为 html 的标签 heading 1,可以定义一个函数提供这个转换:

def hello():return 'hello'def as_h1(message):return f'<h1>{message}</h1>'if __name__ == '__main__':print(as_h1(hello()))

如果使用装饰器实现相同的功能,只需要将 @as_h1 对 hello() 函数进行装饰:

def as_h1(func):def wrapper():result = func()return f'<h1>{result}</h1>'return wrapper@as_h1
def hello():return 'hello'if __name__ == '__main__':print(hello())

@as_h1 装饰器用于装饰 hello() 函数,本质是调用 as_h1() 函数。作为装饰器的函数要点:

  • 外函数返回内函数 : as_h1() 函数的返回值是内函数 wrapper (函数的 return wrapper 语句)
  • 内函数改变从外函数传入函数的行为:func 是传入参数,通过外函数 as_h1 传给 内函数 wrapper,在 wrapper 函数中被改变(func 函数被改变了)

之前写过一篇博文:理解和使用Python装饰器 比较详细的说明了装饰器的机制。

函数大多数是带参数的,所以一个实用的装饰器必须能处理含有参数的函数。下面的代码定义能处理带参数的装饰器,演示了装饰器的典型写法:

import time
cached_items = {}def cached(func):def wrapper(*args, **kwargs):global cached_itemif func.__name__ not in cached_items:cached_items[func.__name__] = func(*args, **kwargs)return cached_items[func.__name__]return wrapper

cached 装饰器的作用是对某个函数提供缓存机制,对某个函数比较耗时的函数,缓存可以提升效率。下面的代码演示了将 cached 装饰器作用于 intensive_task() 函数,第一次调用耗时 1 秒,第二次调用从缓存中获取,时间为 0:

@cached
def intensive_task():time.sleep(1.0)return 10start_time = time.time()
intensive_task()
print("INFO: %.8f seconds first execution" % (time.time() - start_time))start_time = time.time()
intensive_task()
print("INFO: %.8f seconds second execution" % (time.time() - start_time))

在我的 PC 上运行的结果如下:

python decorator_test2.py
INFO: 1.00221372 seconds first execution
INFO: 0.00000000 seconds second execution

而在 Java 中,注解其实就是一种特殊的注释,相当于对类、方法等贴一个标签,不会改变代码的行为。但为什么本文开头的代码中,@ReqeustMapping 注解实现了 Flask 相同的路由机制呢?其实是因为 Spring 框架发现某个方法被注解了,提供相应的功能实现而已。

比如说,定义一个 @Cached 注解,并且用在 intensiveTask() 方法上,此时与没有注解的代码,行为没有任何不同。

public class Main {@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@interface Cached { } // Nothing inside our annotationstatic class SomeObject {@Cachedpublic String intensiveTask() throws InterruptedException {Thread.sleep(1000);return "expensive task result";}}public static void main(String[] args) throws Exception {long time = System.currentTimeMillis();final SomeObject expensiveTaskObject = new SomeObject();someObject.intensiveTask();System.out.println("First execution:" + (System.currentTimeMillis() - time));time = System.currentTimeMillis();someObject.intensiveTask();System.out.println("Second execution:" + (System.currentTimeMillis() - time));}
}

如果需要达到与 Python 代码相同的缓存效果,需要编写代码,将 intensiveTask() 方法加到缓存中:

static class SomeObjectExecutor {Map<String, String> cache = new HashMap<>();public String execute(SomeObject task) throws Exception {final Method intensiveTaskMethod = task.getClass().getDeclaredMethod("intensiveTask");if (intensiveTaskMethod.isAnnotationPresent(Cached.class)) {String className = task.getClass().getName();if (!cache.containsKey(className)) {cache.put(className, task.intensiveTask());}return cache.get(className);}return task.intensiveTask();}
}

然后在两次调用调用 intensiveTask() 方法的时候,通过执行 SomeObjectExecutor 类的 execute() 方法进行判断,如果缓存中已经有了 intensiveTask() 方法,则直接返回缓存中的方法,从而节省时间:

public static void main(String[] args) throws Exception {final SomeObjectExecutor someObjectExecutor = new SomeObjectExecutor();long time = System.currentTimeMillis();final SomeObject expensiveTaskObject = new SomeObject();someObjectExecutor.execute(expensiveTaskObject);System.out.println("First execution:" + (System.currentTimeMillis() - time));time = System.currentTimeMillis();someObjectExecutor.execute(expensiveTaskObject);System.out.println("Second execution:" + (System.currentTimeMillis() - time));
}

总结起来:

Java 的注解本身什么都不做,而 Python 的装饰器是函数,会改变被装饰函数的行为;
如果想改变 Java 被注解方法的行为,需要另外的代码判断某个方法是否被某个注解(名词)注解(动词),对被注解的方法提供不同的实现。

这篇关于Python的装饰器和Java的注解是一回事吗?的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/681032

相关文章

Spring Boot集成Druid实现数据源管理与监控的详细步骤

《SpringBoot集成Druid实现数据源管理与监控的详细步骤》本文介绍如何在SpringBoot项目中集成Druid数据库连接池,包括环境搭建、Maven依赖配置、SpringBoot配置文件... 目录1. 引言1.1 环境准备1.2 Druid介绍2. 配置Druid连接池3. 查看Druid监控

Python通用唯一标识符模块uuid使用案例详解

《Python通用唯一标识符模块uuid使用案例详解》Pythonuuid模块用于生成128位全局唯一标识符,支持UUID1-5版本,适用于分布式系统、数据库主键等场景,需注意隐私、碰撞概率及存储优... 目录简介核心功能1. UUID版本2. UUID属性3. 命名空间使用场景1. 生成唯一标识符2. 数

Java中读取YAML文件配置信息常见问题及解决方法

《Java中读取YAML文件配置信息常见问题及解决方法》:本文主要介绍Java中读取YAML文件配置信息常见问题及解决方法,本文给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要... 目录1 使用Spring Boot的@ConfigurationProperties2. 使用@Valu

创建Java keystore文件的完整指南及详细步骤

《创建Javakeystore文件的完整指南及详细步骤》本文详解Java中keystore的创建与配置,涵盖私钥管理、自签名与CA证书生成、SSL/TLS应用,强调安全存储及验证机制,确保通信加密和... 目录1. 秘密键(私钥)的理解与管理私钥的定义与重要性私钥的管理策略私钥的生成与存储2. 证书的创建与

浅析Spring如何控制Bean的加载顺序

《浅析Spring如何控制Bean的加载顺序》在大多数情况下,我们不需要手动控制Bean的加载顺序,因为Spring的IoC容器足够智能,但在某些特殊场景下,这种隐式的依赖关系可能不存在,下面我们就来... 目录核心原则:依赖驱动加载手动控制 Bean 加载顺序的方法方法 1:使用@DependsOn(最直

SpringBoot中如何使用Assert进行断言校验

《SpringBoot中如何使用Assert进行断言校验》Java提供了内置的assert机制,而Spring框架也提供了更强大的Assert工具类来帮助开发者进行参数校验和状态检查,下... 目录前言一、Java 原生assert简介1.1 使用方式1.2 示例代码1.3 优缺点分析二、Spring Fr

Python办公自动化实战之打造智能邮件发送工具

《Python办公自动化实战之打造智能邮件发送工具》在数字化办公场景中,邮件自动化是提升工作效率的关键技能,本文将演示如何使用Python的smtplib和email库构建一个支持图文混排,多附件,多... 目录前言一、基础配置:搭建邮件发送框架1.1 邮箱服务准备1.2 核心库导入1.3 基础发送函数二、

java使用protobuf-maven-plugin的插件编译proto文件详解

《java使用protobuf-maven-plugin的插件编译proto文件详解》:本文主要介绍java使用protobuf-maven-plugin的插件编译proto文件,具有很好的参考价... 目录protobuf文件作为数据传输和存储的协议主要介绍在Java使用maven编译proto文件的插件

Java中的数组与集合基本用法详解

《Java中的数组与集合基本用法详解》本文介绍了Java数组和集合框架的基础知识,数组部分涵盖了一维、二维及多维数组的声明、初始化、访问与遍历方法,以及Arrays类的常用操作,对Java数组与集合相... 目录一、Java数组基础1.1 数组结构概述1.2 一维数组1.2.1 声明与初始化1.2.2 访问

Javaee多线程之进程和线程之间的区别和联系(最新整理)

《Javaee多线程之进程和线程之间的区别和联系(最新整理)》进程是资源分配单位,线程是调度执行单位,共享资源更高效,创建线程五种方式:继承Thread、Runnable接口、匿名类、lambda,r... 目录进程和线程进程线程进程和线程的区别创建线程的五种写法继承Thread,重写run实现Runnab