如何使用 Python 學習機器學習（Machine Learning）

前言

Python 是近來十分火紅的程式語言，不管是網站開發、遊戲開發或是資料科學都可以看見 Python 的身影，本系列文章將透過複習 Python 小 tips，讓讀者可以重新認識 Python。這次我們先來認識一下 Decorator 這個看似怪異但卻常被使用的設計模式。

什麼是 Decorator

簡單來說 Decorator 程式語言的設計模式，也是一種特殊的 function（把被裝飾函式當做參數傳入裝飾器函式，再把被裝飾函式傳回），透過 Decorator 可以將加上 Decorator 的 function 加上更多能力，重複利用許多程式碼。而在 Python 中我們則是使用 @ 當做 Decorator 使用的語法糖符號（語法糖指的是簡化寫法）。

製作第一個 Python Decorator

透過一個簡單抽象化例子，我們可以一窺 Python Decorator 的樣貌。首先我們先定義被裝飾函式：my_func 和裝飾器函式 my_decorator。

def my_decorator(func):
    print('裝飾器加點料')
    return func

def my_func():
    print('被裝飾函式執行')

my_func = my_decorator(my_func)

my_func()

執行結果：

裝飾器加點料
被裝飾函式執行

我們可以看到 @my_decorator 這個 Decorator 語法糖被加在 my_func 之上。而上面的程式碼其實等於，將 my_func 當做參數傳入 my_decorator 中，簡化寫法如下：

def my_decorator(func):
    print('裝飾器加點料')
    return func

@my_decorator
def my_func():
    print('被裝飾函式執行')

my_func()

執行結果：

裝飾器加點料
被裝飾函式執行

看起來 Decorator 好像蠻方便的。但讀者內心一定會開始思考究竟 Decorator 常用嗎？或是會有了使用在哪些地方？等問題。事實上在實務上，Python 應用程式有許多地方都可以看到 Decorator 使用的蹤影，舉凡登入驗證、日誌 logging 等地方。

下面是一個簡單範例，主要是讓每次使用者在瀏覽 payment 頁面時流量要檢查使用者是否有登入進行頁面權限管理，若沒有則回傳 403 沒有權限訪問，若有則繼續往後送去 render 出頁面。
由於很適合使用 Decorator 來撰寫的情境，所以可以建立一個 Decorator 來當做每次是否呈現頁面的權限管理機制。

from flask import abort
# wraps 是一個製作 Decorator 工具，可以把參數傳入的 func 進行進行拷貝不影響到原來的被裝飾函式
from functools import wraps

def check_login():
    # 做一些檢查

def login_required(func):
    """
    Required user to login
    """
    @wraps(func)
    # wraps 可協助傳入參數做操作
    def wrapper(*args, **kwds):
        if check_login() is None:
            return abort(403)

        return func(*args, **kwds)
    return wrapper

Python Flask Web 應用程式的 routing（payment 頁面加上了 @login_required），代表有驗證登入的使用者才能看到該頁面：

@payment_blueprint.route('/payment')
@login_required
def get_payment_page():
    return render_template('payment/index.html')

總結

以上就是 Python Decorator 簡單用法介紹，事實上關於 Python Decorator 還有許多進階應用可以去發掘，而中文的裝飾器翻譯又常常會讓人有所誤解，需要自己動手實作才能比較理解相關概念。本系列文章接下來也將透過複習 Python 小 tips，讓讀者可以重新認識 Python。