Django的override_settings修饰器浅析

1. Django的Settings模块代码说明
2. Django的override_settings修饰器分析

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前言

前两天刚刚看了Django settings的实现，今天又发现了测试工具中有个override_settings修饰器，于是就想从它下手来分析一下Django的settings。

本篇文章主要分析的是override_settings作为修饰器的实现，其作为上下文管理器的部分并未详细分析。

Django的settings说明

在分析这个修饰器之前，我们先来了解一下Django的settings是如何实现的， Django的settings的代码存放在django/conf/__init__.py中，其中主要有三个类，LazySettings，Settings和UserSettingsHolder。

Settings

Settings类实现了Django配置的载入和存储功能，在它的__init__函数中，首先从django/conf/global_settings.py文件中导入Django默认的配置，然后再从DJANGO_SETTINGS_MODULE环境变量所指定的配置文件中导入我们项目自定义的配置，然后逐项地检查并添加配置。

需要注意的是，Settings会把我们自定义的配置的名称存放到Settings._explicit_settings集合中，Settings.is_overriden函数就是通过检查Settings._explicit_settings集合，来查看某项配置是否被我们自定义的配置给覆盖掉了。

LazySettings

LazySettings是Settings类的一个代理，或者可以认为是对Settings的一层包裹，它的主要功能就是Lazy，或者叫做懒载入。它把Settings类的实例存放在它的私有变量_wrapped中，初始化的时候，它默认将_wrapped设置为空，只有当从LazySettings中取值的时候(会调用LazySettings.__getattr__函数)，它才会调用_setup函数，实例化一个Settings对象，并从中取出对应的配置项。

我们平常在代码中使用的django.conf.settings对象，就是这个类的实例。

UserSettingsHolder

UserSettingsHolder类和上面两个类有些不同，它也是用来存储用户的配置项的，只不过它并不会从django/conf/global_settings.py文件中读取Django默认的配置，它只是单纯地将用户传入的配置存储起来，以供读取。

def __init__(self, default_settings):    """    Requests for configuration variables not in this class are satisfied    from the module specified in default_settings (if possible).    """    self.__dict__['_deleted'] = set()    self.default_settings = default_settings

上面就是UserSettingsHolder构造函数，从中我们可以看到，它接收一个default_settings参数，它主要就是从这个参数中获取并存储用户要设置的配置，并不存储Django默认的配置。

override_settings修饰器的分析

了解完Django的settings的实现以后，我们再来看一下override_settings修饰器。

我们在使用override_settings作为修饰器的时候，通常的形式是这样的:

@override_settings(DEBUG=False)def test_some_feature(self):    pass

上面的代码中修饰器的部分，我们可以使用下面这种方式来理解它:

test_some_feature = override_settings(DEBUG=False)(test_some_feature)

从上面的形式可以看出，修饰器语法真正调用的是override_settings类的__call__方法，所以我们需要去关注一下override_settings的__call__方法。但是这个方法在override_settings类中并没有实现，它是在它的父类TestContextDecorator中实现的。

TestContextDecorator

__call__方法

TestContextDecorator类的__call__方法如下所示:

def __call__(self, decorated):    if isinstance(decorated, type):        return self.decorate_class(decorated)    elif callable(decorated):        return self.decorate_callable(decorated)    raise TypeError('Cannot decorate object of type %s' % type(decorated))

从代码中我们可以看出，这个函数的功能主要就是对被修饰的对象进行了一下鉴别，如果修饰的是类，则调用decorate_class函数，如果修饰的是其他的可调用对象，则调用decorate_callable函数。

decorate_class

接着我们来看一下decorate_class函数，它的代码如下：

def decorate_class(self, cls):    if issubclass(cls, TestCase):        decorated_setUp = cls.setUp        decorated_tearDown = cls.tearDown        def setUp(inner_self):            -> context = self.enable()            -> if self.attr_name:            ->     setattr(inner_self, self.attr_name, context)            decorated_setUp(inner_self)        def tearDown(inner_self):            decorated_tearDown(inner_self)            -> self.disable()        cls.setUp = setUp        cls.tearDown = tearDown        return cls    raise TypeError('Can only decorate subclasses of unittest.TestCase')

从上面的代码可以看出，decorate_class函数的针对TestCase类的setUp和tearDown函数添加了一些额外的代码，即我用->符号标记的部分。

这些代码的主要功能就是在TestCase类初始化的时候调用TestContextDecorator.enable函数，再以self.attr_name的值作为名称，把enable函数的返回值插入到TestCase类的实例中。同时在TestCase类销毁的时候调用TestContextDecorator.disable函数。

我们接着再去查看TestContextDecorator.enable和TestContextDecorator.disable函数，我们发现它们是在override_settings子类中实现的，那我们对于decorate_class的分析就到这里，enable和disable函数在后面分析到override_settings子类的时候会继续分析。

decorate_callable

注意:
这个函数的代码涉及到了Python的上下文管理器(with语句)的部分知识，如果你可以自己动手写一个上下文管理器的话，继续阅读即可。
如果你对于上下文管理器还有些疑问的话，请参考我的另一篇文章: PEP 343: Python的with语句

分析完了decorate_class函数，我们接着回到TestContextDecorator.__call__方法，接着分析被修饰对象是可调用对象的那一种情况，也就是TestContextDecorator.decorate_callable函数。decorate_callable函数的代码如下所示:

def decorate_callable(self, func):    @wraps(func)    def inner(*args, **kwargs):        with self as context:            if self.kwarg_name:                kwargs[self.kwarg_name] = context            return func(*args, **kwargs)    return inner

可以看到，decorate_callable函数其实就是一个修饰器，它的主要功能就是将TestContextDecorator的实例作为一个上下文管理器进行了调用，需要注意的是，return语句是被包裹在with语句内的，也就是说，被修饰的函数执行完了以后，才会接着执行上下文管理器的__exit__函数。同时，它还会使用self.kwarg_name的值作为参数名字，将上下文管理器的返回值(也就是__enter__函数的返回值)传入被修饰的函数中。

既然decorate_callable将TestContextDecorator当做一个上下文管理器来使用，我们就需要关注一下它的__enter__和__exit__函数，这两个函数的代码如下所示:

def __enter__(self):    return self.enable()def __exit__(self, exc_type, exc_value, traceback):    self.disable()

可以看到，这两个函数的功能，基本上也是调用enable和disable函数。

override_settings

分析完了override_settings的父类，我们接着来分析这个类本身。从上面的分析中我们可以看到，override_settings对于被修饰的类或者函数基本上就是做两件事，类或者函数初始化之前调用enable函数，并将enable函数的返回值传递到被修饰的类或者函数中。然后再在被修饰的类或者函数退出的时候调用disable函数。所以，我们将关注点集中到override_settings类的enable和disable函数上就好了。

首先来说override_settings.enable函数，它的代码如下所示:

def enable(self):    # Keep this code at the beginning to leave the settings unchanged    # in case it raises an exception because INSTALLED_APPS is invalid.    # 注意self.options其实就是`override_settings`类的构造函数中传入的关键字参数kwargs    if 'INSTALLED_APPS' in self.options:        try:            apps.set_installed_apps(self.options['INSTALLED_APPS'])        except Exception:            apps.unset_installed_apps()            raise    # 这个settings._wrapped就是真实保存的设置    # UserSettingsHolder就是    override = UserSettingsHolder(settings._wrapped)    for key, new_value in self.options.items():        setattr(override, key, new_value)    self.wrapped = settings._wrapped    settings._wrapped = override    for key, new_value in self.options.items():        setting_changed.send(sender=settings._wrapped.__class__,                              setting=key, value=new_value, enter=True)

可以看到enable函数的功能就是在原有的settings配置上，用我们在options中传入的配置覆盖掉原来的配置，并针对修改的配置项发出信号。同时将原来的配置保存到self.wrapped变量中。

接着我们再来看override_settings.disable函数，它的代码如下:

def disable(self):    if 'INSTALLED_APPS' in self.options:        apps.unset_installed_apps()    settings._wrapped = self.wrapped    del self.wrapped    for key in self.options:        new_value = getattr(settings, key, None)        setting_changed.send(sender=settings._wrapped.__class__,                              setting=key, value=new_value, enter=False)

这个函数的功能也很简单，将self.wrapped中保存的配置还原，并针对更改的配置发出信号。

总结

OK，至此，对于override_settings的分析就结束了，它的功能也比较简单，就是在一个作用域中修改配置，并在这个作用域结束的时候将配置还原，如果它修饰的作用域是一个函数的话，由于函数不像类有构造和析构函数，它就使用Python的上下文管理器来实现类的构造和析构函数的功能。