Как применить декораторы для работы с асинхронными функциями?

Применение декораторов к асинхронным функциям в Python требует особого подхода, поскольку обычные декораторы блокируют event loop, что сводит на нет преимущества асинхронности. Чтобы этого избежать, нужно использовать `async` ключевое слово при определении декоратора и его внутренней оберточной функции.

Вот пример базовой структуры асинхронного декоратора:

    
import asyncio
import functools

def async_decorator(func):
    @functools.wraps(func)
    async def wrapper(*args, **kwargs):
        # Код перед выполнением асинхронной функции
        print("Перед выполнением функции:", func.__name__)
        result = await func(*args, **kwargs)  # Ожидаем результат асинхронной функции
        # Код после выполнения асинхронной функции
        print("После выполнения функции:", func.__name__)
        return result
    return wrapper

@async_decorator
async def my_async_function(arg):
    print(f"Выполняется асинхронная функция с аргументом: {arg}")
    await asyncio.sleep(1) # Эмуляция асинхронной операции
    return f"Результат: {arg}"

async def main():
    result = await my_async_function("Привет")
    print(result)

if __name__ == "__main__":
    asyncio.run(main())
    
  

Разберем код:

• `async_decorator(func)`: Это функция, которая принимает асинхронную функцию (`func`) в качестве аргумента и возвращает оберточную функцию.
• `@functools.wraps(func)`: Этот декоратор сохраняет метаданные исходной функции (например, `__name__`, `__doc__`), что полезно для отладки и интроспекции.
• `async def wrapper(*args, **kwargs)`: Это асинхронная оберточная функция. Важно, чтобы она была объявлена как `async`, чтобы она могла использовать `await`.
• `await func(*args, **kwargs)`: Ключевой момент. Внутри обертки мы вызываем оригинальную асинхронную функцию с использованием `await`. Это позволяет event loop продолжать работу, пока `func` выполняет свои асинхронные операции. Без `await` функция будет вызвана как обычная, блокирующая функция, что сломает асинхронность.
• `async def my_async_function(arg)`: Пример асинхронной функции, к которой применяется декоратор. Она использует `asyncio.sleep()` для имитации асинхронной операции (например, запроса к сети).
• `async def main()`: Функция, которая запускает асинхронный код.
• `asyncio.run(main())`: Запускает event loop и выполняет функцию `main()`.

Примеры использования:

• Логирование: Декоратор может логировать начало и окончание выполнения асинхронной функции, а также любые исключения, которые она может вызвать.
• Кеширование: Можно создать декоратор, который кеширует результаты асинхронных функций, чтобы избежать повторных вычислений.
• Обработка исключений: Декоратор может автоматически обрабатывать исключения, возникающие в асинхронной функции, например, отправлять уведомления или повторно выполнять функцию.
• Авторизация/Аутентификация: Проверять права доступа перед выполнением асинхронной функции.
• Таймауты: Ограничивать время выполнения асинхронной функции.

Важно помнить:

• Декоратор и оберточная функция должны быть объявлены как `async`.
• Всегда используйте `await` при вызове асинхронной функции внутри декоратора.
• `functools.wraps` помогает сохранить метаданные оригинальной функции.

Этот подход обеспечивает, что декоратор не блокирует event loop и позволяет асинхронным функциям работать эффективно.