Python装饰器

Python 中的装饰器（Decorator）是一种高级功能，用于修改或扩展函数或类的行为。装饰器本质上是一个函数，它接受一个函数作为参数，并返回一个新的函数。装饰器可以在不修改原函数定义的情况下，添加额外的功能，比如日志记录、性能测试、权限验证等。以下是装饰器的基本用法和一些常见的应用场景：

1. 装饰器基本语法

def decorator_function(original_function):
    def wrapper_function(*args, **kwargs):
        # 在调用原函数之前的额外操作
        print(f"Wrapper executed this before {original_function.__name__}()")
        return original_function(*args, **kwargs)
        # 在调用原函数之后的额外操作
    return wrapper_function

@decorator_function
def display():
    print('Display function ran')

display()

2. 装饰器链

装饰器可以链式调用，一个函数可以被多个装饰器修饰，按照从上到下的顺序执行。

def decorator_one(original_function):
    def wrapper_function(*args, **kwargs):
        print('Decorator one executed')
        return original_function(*args, **kwargs)
    return wrapper_function

def decorator_two(original_function):
    def wrapper_function(*args, **kwargs):
        print('Decorator two executed')
        return original_function(*args, **kwargs)
    return wrapper_function

@decorator_one
@decorator_two
def display():
    print('Display function ran')

display()

输出结果：

Decorator one executed
Decorator two executed
Display function ran

3. 带参数的装饰器

装饰器本身也可以接受参数，这种装饰器可以用来传递额外的信息给装饰器函数。

def prefix_decorator(prefix):
    def decorator_function(original_function):
        def wrapper_function(*args, **kwargs):
            print(f'{prefix} Wrapper executed this before {original_function.__name__}()')
            return original_function(*args, **kwargs)
        return wrapper_function
    return decorator_function

@prefix_decorator('LOG:')
def display_info(name, age):
    print(f'Display_info ran with arguments ({name}, {age})')

display_info('John', 25)

输出结果：

LOG: Wrapper executed this before display_info()
Display_info ran with arguments (John, 25)

4. 类装饰器

除了函数装饰器，Python 还支持类装饰器，类装饰器需要实现 __init__() 和 __call__() 方法。

class DecoratorClass:
    def __init__(self, original_function):
        self.original_function = original_function

    def __call__(self, *args, **kwargs):
        print(f'Call method executed this before {self.original_function.__name__}()')
        return self.original_function(*args, **kwargs)

@DecoratorClass
def display():
    print('Display function ran')

display()

输出结果：

Call method executed this before display()
Display function ran

5. 应用场景

常见的装饰器应用场景包括：

• 日志记录：记录函数调用的输入、输出或运行时间。
• 性能测试：测量函数运行的时间。
• 权限验证：检查用户是否有执行函数的权限。
• 缓存：缓存函数的结果，避免重复计算。
• 事务处理：确保函数的所有步骤都成功完成或全部撤销。

总结

装饰器是 Python 强大且灵活的特性，可以用于增强函数和类的功能，提高代码的重用性和可维护性。合理使用装饰器可以有效地降低代码耦合度，使得代码更加清晰和易于理解。

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