Python 装饰器简介

什么是装饰器？

装饰器（Decorator）是 Python 中一种特殊的语法，用于在不修改原函数代码的情况下，为函数添加额外的功能。装饰器本质上是一个函数，它接收一个函数作为参数，并返回一个新的函数。

基本语法

使用 @ 符号将装饰器应用到函数上：

@decorator
def function():
    pass

这等价于：

def function():
    pass
function = decorator(function)

简单示例

1. 基础装饰器

def my_decorator(func):
    def wrapper():
        print("函数执行前")
        func()
        print("函数执行后")
    return wrapper

@my_decorator
def say_hello():
    print("Hello!")

say_hello()

输出：

函数执行前
Hello!
函数执行后

2. 带参数的装饰器

def my_decorator(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print(f"调用函数: {func.__name__}")
        result = func(*args, **kwargs)
        print(f"函数返回: {result}")
        return result
    return wrapper

@my_decorator
def add(a, b):
    return a + b

add(3, 5)

输出：

调用函数: add
函数返回: 8

3. 实用示例：计时装饰器

import time

def timer(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        start = time.time()
        result = func(*args, **kwargs)
        end = time.time()
        print(f"{func.__name__} 耗时: {end - start:.4f}秒")
        return result
    return wrapper

@timer
def slow_function():
    time.sleep(1)
    return "完成"

slow_function()

4. 带参数的装饰器

def repeat(times):
    def decorator(func):
        def wrapper(*args, **kwargs):
            for _ in range(times):
                result = func(*args, **kwargs)
            return result
        return wrapper
    return decorator

@repeat(3)
def greet(name):
    print(f"你好, {name}!")

greet("小明")

输出：

你好, 小明!
你好, 小明!
你好, 小明!

常见应用场景

1. 日志记录 - 记录函数的调用信息
2. 性能测试 - 测量函数执行时间
3. 权限验证 - 检查用户权限
4. 缓存 - 缓存函数结果
5. 重试机制 - 自动重试失败的函数
6. 参数验证 - 验证函数参数

内置装饰器

Python 提供了一些常用的内置装饰器：

• @staticmethod - 静态方法
• @classmethod - 类方法
• @property - 将方法转换为属性
• @functools.wraps - 保留原函数的元信息

最佳实践

使用 functools.wraps 保留原函数的元信息：

from functools import wraps

def my_decorator(func):
    @wraps(func)
    def wrapper(*args, **kwargs):
        return func(*args, **kwargs)
    return wrapper

总结

装饰器是 Python 中强大且优雅的特性，它遵循开闭原则（对扩展开放，对修改关闭），让代码更加简洁和可维护。掌握装饰器能够帮助你写出更加 Pythonic 的代码。