Python类中的装饰器在当前类中的声明与调用详解

1. 什么是装饰器

在介绍Python类中的装饰器之前，我们需要先了解装饰器的概念。装饰器（Decorator）是Python中一种特殊的函数，它可以接受另一个函数，对其进行某种操作，并且返回它或者替换它。

装饰器相当于包装了一个函数，为函数添加了额外的功能，而不需要修改原函数的定义。

常见的装饰器包括 @classmethod, @staticmethod, @property, @abstractmethod，它们通常用于类或者静态方法的定义中。

2. 在类中使用装饰器

在Python中，装饰器同样可以在类中使用。在类中声明一个装饰器，需要用到类装饰器（Class Decorator）。

类装饰器可以对整个类进行装饰，可以用于拓展类的功能，或者注入资源。

2.1 在类中声明装饰器

在类中声明一个装饰器，需要以类的形式定义。以下是一个类装饰器的示例：

class LogDecorator:

    def __init__(self, function):
        self.function = function
    
    def __call__(self, *args, **kwargs):
        # Log the function call
        print('Calling function {} with arguments {}, {}'.format(self.function.__name__, args, kwargs))
        
        # Call the function itself
        return self.function(*args, **kwargs)

以上定义了一个名为 LogDecorator 的装饰器类，它实现了 __init__() 和 __call__() 两个函数。__init__() 函数用于初始化装饰器，__call__() 函数用于定义装饰器的具体行为。

2.2 在类中使用装饰器

在类中使用装饰器，需要在定义类的时候声明。以下是一个示例，在类方法（classmethod）中使用装饰器：

class MyClass:

    @classmethod
    def my_class_method(cls, x):
        return x * 2

以上示例中，在 my_class_method() 方法上使用了 @classmethod 装饰器。@classmethod 装饰器使得 my_class_method() 能够被 MyClass 类调用，而非实例对象。

2.3 声明一个返回类的装饰器

在类中声明一个返回类的装饰器，需要在装饰器类中实现一个 __new__() 函数。以下是一个示例：

class Singleton:

    _instance = None
    
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        if cls._instance is None:
            cls._instance = object.__new__(cls, *args, **kwargs)
        return cls._instance

以上示例中，定义了一个名为 Singleton 的类装饰器，在装饰类的时候会返回一个单例。Singleton 类实现了 __new__() 函数，并在其中判断单例是否已经存在，没有则创建。

3. 总结

在Python中，类装饰器可以对整个类进行装饰，用于拓展类的功能或注入资源。声明一个类装饰器需要实现 __init__() 和 __call__() 函数。在类中使用装饰器需要在定义类的时候声明。