Python 装饰器在 Django 框架中的使用面试题剖析

xiaoshi 05-30 11 抢沙发

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摘要： ...

Python装饰器在Django框架中的高级应用与面试剖析

装饰器作为Python语言中一项强大的特性，在Django框架开发中扮演着重要角色。本文将深入探讨装饰器在Django中的实际应用场景，分析常见面试问题，并分享一些高级使用技巧。

装饰器基础与Django中的常见应用

装饰器本质上是一个接受函数作为参数并返回新函数的可调用对象。在Django开发中，装饰器被广泛用于视图函数的增强和权限控制。

最典型的例子是@login_required装饰器，它确保只有登录用户才能访问特定视图：

from django.contrib.auth.decorators import login_required

@login_required
def my_view(request):
    # 只有登录用户才能执行的代码
    return render(request, 'template.html')

另一个常用的是@permission_required装饰器，它检查用户是否拥有特定权限：

from django.contrib.auth.decorators import permission_required

@permission_required('polls.can_vote')
def vote(request):
    # 只有具有can_vote权限的用户才能执行的代码
    pass

面试常见问题剖析

1. 如何自定义Django装饰器？

面试官常会考察候选人实现自定义装饰器的能力。下面是一个记录视图执行时间的装饰器示例：

import time
from functools import wraps

def timing_decorator(view_func):
    @wraps(view_func)
    def _wrapped_view(request, *args, **kwargs):
        start_time = time.time()
        response = view_func(request, *args, **kwargs)
        duration = time.time() - start_time
        print(f"视图 {view_func.__name__} 执行耗时: {duration:.2f}秒")
        return response
    return _wrapped_view

使用@wraps装饰器可以保留原始函数的元信息，这在调试时非常有用。

2. 如何处理装饰器中的异常？

优秀的Django开发者需要妥善处理装饰器中的异常。下面是一个异常处理装饰器的实现：

from django.http import JsonResponse
from functools import wraps

def handle_exceptions(view_func):
    @wraps(view_func)
    def _wrapped_view(request, *args, **kwargs):
        try:
            return view_func(request, *args, **kwargs)
        except Exception as e:
            return JsonResponse({'error': str(e)}, status=500)
    return _wrapped_view

3. 装饰器链的执行顺序问题

多个装饰器叠加使用时，执行顺序是从下往上的。例如：

@decorator1
@decorator2
@decorator3
def my_view(request):
    pass

实际执行顺序是：decorator3 → decorator2 → decorator1。

高级应用场景

1. 基于装饰器的API版本控制

在REST API开发中，可以使用装饰器实现版本控制：

def api_version(version):
    def decorator(view_func):
        @wraps(view_func)
        def _wrapped_view(request, *args, **kwargs):
            request.api_version = version
            return view_func(request, *args, **kwargs)
        return _wrapped_view
    return decorator

@api_version('v2')
def my_api_view(request):
    # 根据request.api_version处理不同版本的逻辑
    pass

2. 缓存装饰器的实现

自定义缓存装饰器可以显著提升性能：

from django.core.cache import cache

def cache_view(timeout):
    def decorator(view_func):
        @wraps(view_func)
        def _wrapped_view(request, *args, **kwargs):
            cache_key = f'view_cache:{request.path}'
            response = cache.get(cache_key)
            if response is None:
                response = view_func(request, *args, **kwargs)
                cache.set(cache_key, response, timeout)
            return response
        return _wrapped_view
    return decorator

3. 请求方法限制装饰器

虽然Django提供了@require_http_methods，但自定义实现可以更灵活：

from django.http import HttpResponseNotAllowed

def require_methods(methods):
    def decorator(view_func):
        @wraps(view_func)
        def _wrapped_view(request, *args, **kwargs):
            if request.method not in methods:
                return HttpResponseNotAllowed(methods)
            return view_func(request, *args, **kwargs)
        return _wrapped_view
    return decorator

性能优化与最佳实践

避免过度装饰：每个装饰器都会增加函数调用栈的深度，影响性能。在性能关键路径上要谨慎使用。
使用functools.wraps：这能保留原始函数的__name__、__doc__等属性，对调试和文档生成很重要。
考虑装饰器的可测试性：设计装饰器时应考虑如何单独测试装饰器逻辑。
文档化装饰器行为：特别是自定义装饰器，应该清晰地记录其作用和副作用。

面试实战演练

假设面试官问："如何在Django中实现一个装饰器，用于记录用户操作日志？"

优秀回答应该包括：

装饰器的基本结构
如何获取用户信息
日志记录的实现方式
异常处理
性能考虑

示例代码：

from functools import wraps
from django.contrib.admin.models import LogEntry, ADDITION
from django.contrib.contenttypes.models import ContentType

def log_user_action(description):
    def decorator(view_func):
        @wraps(view_func)
        def _wrapped_view(request, *args, **kwargs):
            response = view_func(request, *args, **kwargs)
            if request.user.is_authenticated:
                LogEntry.objects.log_action(
                    user_id=request.user.pk,
                    content_type_id=ContentType.objects.get_for_model(request.user).pk,
                    object_id=request.user.pk,
                    object_repr=str(request.user),
                    action_flag=ADDITION,
                    change_message=description
                )
            return response
        return _wrapped_view
    return decorator