[Python] 데코레이터 (Decorator)

데코레이터

함수나 클래스의 동작을 수정하거나 확장하는 기능을 제공하는 도구

• 함수나 클래스의 정의 위에 '@' 기호를 사용하여 적용한다.
• 데코레이터의 기능 및 장점은 다음과 같다.
  • 함수 및 메서드 수정: 데코레이터를 사용하여 기존 함수나 메서드의 동작을 수정하거나 확장할 수 있다. 이를 통해 코드 중복을 줄이고 재사용성을 높일 수 있다.
  • 함수 및 메서드의 기능 추가: 데코레이터를 사용하여 함수나 메서드에 추가적인 기능을 쉽게 적용할 수 있다.
  • 코드 가독성 향상:  데코레이터를 사용하면 코드를 더 읽기 쉽고 이해하기 쉽게 만들 수 있다. 함수나 메서드의 주요 기능과 추가 기능이 분리되어 있어 코드의 구조가 명확해진다.
  • 재사용성과 모듈화: 데코레이터를 작성하면 동일한 기능을 여러 함수나 메서드에 쉽게 적용할 수 있다. 이렇게 하면 코드를 모듈화하고 재사용성을 높일 수 있다.
  • 함수 패턴 유지: 데코레이터를 사용하면 원래 함수나 메서드의 시그니처(Signature)를 변경하지 않고도 기능을 추가하거나 수정할 수 있다. (시그니처에는 함수나 메서드의 이름, 매개변수 목록, 반환값 등이 포함된다.)

 

데코레이터 함수

# 데코레이터 함수 정의
def my_decorator(func):
    def wrapper():
        print("데코레이터 전처리")
        func()
        print("데코레이터 후처리\n")
    return wrapper

# 데코레이터를 사용하여 함수 수정
@my_decorator
def say_hello():
    print("hello!")

@my_decorator
def say_world():
    print("world!")

# 함수 호출
say_hello()
say_world()

데코레이터 전처리
hello!
데코레이터 후처리

데코레이터 전처리
world!
데코레이터 후처리

• 위 예제에서는 my_decorator 데코레이터 함수가 say_hello와 say_world 함수를 감싸고 전처리와 후처리 단계를 추가한다.
• 결과와 같이 데코레이터를 사용하면 기존 함수의 동작을 유지하면서 기능을 추가하거나 수정하는 것이 가능하다.

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클래스에서 데코레이터 사용하기

정적메서드 (@staticmethod)

• 정적 메서드는 클래스와 인스턴스와 상관없이 호출될 수 있으며, 클래스나 인스턴스 변수에 접근할 수 없다.
• 클래스에 무관한 독립적인 유틸리티 함수를 만들 때 사용된다.
  • 입력 값에만 의존하고, 외부상태에 영향을 받거나 외부상태를 변경하지 않는 순수 함수(Pure Function)을 생성할 때 사용
  • 순수 함수는 동일한 입력에 대해 항상 동일한 출력을 갖는다.
• 정적 메서드는 단순히 클래스 내부에 존재하는 함수이다.

class MathUtils:
    @staticmethod
    def add(x, y):
        return x + y

    @staticmethod
    def subtract(x, y):
        return x - y

# 정적 메서드 호출
result1 = MathUtils.add(5, 3)  # 5 + 3 = 8
result2 = MathUtils.subtract(10, 4)  # 10 - 4 = 6
print(result1, result2)

8 6

 

클래스메서드 (@classmethod)

• 클래스 메서드는 클래스 레벨에서 호출되며, 첫 번째 매개변수로 클래스 자체를 받는다. 이를 통해 클래스 변수에 접근할 수 있다.
• 인스턴스를 생성한 후에도 클래스 메서드를 호출할 수 있다.

class MyClass:
    class_variable = "클래스 변수"

    def __init__(self, instance_variable):
        self.instance_variable = instance_variable

    @classmethod
    def class_method(cls):
        print(f"클래스 메서드 호출: {cls.class_variable}")

# 클래스 메서드 호출
MyClass.class_method()  # 출력: 클래스 메서드 호출: 클래스 변수

# 인스턴스 생성 후 클래스 메서드 호출
obj = MyClass("인스턴스 변수")
obj.class_method()  # 출력: 클래스 메서드 호출: 클래스 변수

클래스 메서드 호출: 클래스 변수
클래스 메서드 호출: 클래스 변수

• 클래스 메서드의 첫 번째 매개변수 cls는 현재 클래스인 MyClass 자체를 나타낸다. (관례적으로 클래스 메서드의 첫 번째 매개변수는 cls라는 약자를 사용)
• 따라서 클래스 변수인 class_variable에 접근할 수 있으며, 클래스 메서드 내에서 클래스 변수와 메서드 같은 클래스 수준의 정보를 조작하거나 사용하는 데 주로 사용된다.

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Getter/Setter

• Getter와 Setter는 클래스의 멤버 변수(속성)에 접근하고 조작하는 메서드를 정의하는 데 사용된다.
• Getter와 Setter를 사용하면 클래스의 속성에 대한 접근과 조작을 더욱 제어할 수 있다. -> 데이터 캡슐화 및 정보 은닉

 

Getter

• 클래스의 속성 값을 반환하는 메서드
• 다른 코드에서 클래스의 속성 값을 읽을 때 사용된다.
• 보통 'get_' 또는 속성의 이름과 유사한 이름으로 메서드를 정의한다.

class Person:
    def __init__(self, name):
        self._name = name # 속성 앞에 밑줄은 가상적으로 '비공개' 속성임을 표시

    def get_name(self): # getter
        return self._name

person = Person("Daniel")
print(person.get_name())

Daniel

 

Setter

• 클래스의 속성 값을 설정 또는 변경하는 메서드
• 다른 코드에서 클래스의 속성 값을 수정할 때 사용된다.
• 보통 'set_' 또는 속성의 이름과 유사한 이름으로 메서드를 정의한다.
• Setter 메서드 내에서 입력 값을 검증하거나 다양한 조작을 수행할 수 있다.

class Person:
    def __init__(self, name):
        self._name = name # 속성 앞에 밑줄은 가상적으로 '비공개' 속성임을 표시

    def get_name(self): # getter
        return self._name

    def set_name(self, new_name): # setter
        if not isinstance(new_name, str):
            raise ValueError("이름은 반드시 str 타입이어야 합니다.")
        self._name = new_name

person = Person("Daniel")
person.set_name("Paul")
print(person.get_name())

Paul

 

속성 데코레이터 (@property)

• 속성 데코레이터는 파이썬 클래스 내부의 메서드를 속성처럼 접근할 수 있게 해주는 기능을 제공한다.
• 이를 사용하여 클래스의 메서드를 속성처럼 읽을 수 있으며, 필요한 경우 해당 속성에 대한 getter 메서드는 이용하여 계산된 값을 반환할 수 있다.

 

속성 데코레이터 (getter/setter)

• '@property' 데코레이터를 사용하여 Getter를 구현하고, '@속성이름.setter' 데코레이터를 사용하여 Setter를 구현할 수 있다.
• 이를 통해 메서드 형태로 Getter와 Setter를 정의하지 않고도 속성을 제어할 수 있다.

 

예제

class Person:
    def __init__(self, name):
        self._name = name # 속성 앞에 밑줄은 가상적으로 '비공개' 속성임을 표시

    @property
    def name(self):
        return self._name

    @name.setter
    def name(self, new_name):
        if not isinstance(new_name, str):
            raise ValueError("이름은 반드시 str 타입이어야 합니다.")
        self._name = new_name

person = Person("Daniel")

# Getter 호출
print(person.name)

# Setter 호출
person.name = "Paul"
print(person.name)

Daniel
Paul

• '@property' 데코레이터는 'name' 메서드를 Getter로, '@name.setter'는 'name' 메서드를 Setter로 정의한다.
• 이를 통해서 'person.name'을 속성처럼 읽고 쓸 수 있다.