Python基础学习之装饰器

大家好，今天我想和大家分享一下Python中一个非常强大且优雅的特性——装饰器（Decorators）。装饰器在Python中是一种高级语法，它允许你在不修改函数或类的情况下，为其添加额外的功能。这不仅让代码更加整洁，还使得功能复用变得轻而易举。

一、什么是装饰器？

装饰器本质上是一个接受函数作为参数并返回一个新函数的函数。在Python中，我们可以使用@符号将一个装饰器应用到一个函数或类上。这个符号会将紧随其后的函数或类作为参数传递给装饰器函数。

二、为什么要使用装饰器？

代码复用：通过装饰器，我们可以将通用的功能（如日志记录、性能监控等）封装起来，并在需要的地方轻松应用。

减少代码冗余：避免在每个需要添加额外功能的函数或类中都重复编写相同的代码。

动态扩展功能：装饰器允许我们在运行时动态地为函数或类添加新功能。

三、如何使用装饰器？

下面是一个简单的装饰器示例，用于在函数调用前后打印日志：

def log_decorator(func):  
    def wrapper(*args, **kwargs):  
        print(f"Calling {func.__name__} with args: {args}, kwargs: {kwargs}")  
        result = func(*args, **kwargs)  
        print(f"{func.__name__} returned: {result}")  
        return result  
    return wrapper  
  
@log_decorator  
def greet(name):  
    return f"Hello, {name}!"  
  
# 调用greet函数  
greet("World")

运行之后，结果如下：

由于我们使用了 @log_decorator 装饰器，greet 函数实际上已经被 wrapper 函数替代了。
所以，当调用 greet("World") 时，实际上是在调用 wrapper("World")。
在 wrapper 函数内部，首先打印出 "Calling greet with args: ('World',), kwargs: {}"。
然后，它调用原始的 greet 函数，并传入参数 "World"。
greet 函数返回字符串 "Hello, World!"，这个值被 wrapper 函数的 result 变量保存。
接着，wrapper 函数打印出 "greet returned: Hello, World!"。
最后，wrapper 函数返回 "Hello, World!"，这就是你调用 greet("World") 得到的最终结果。

可以看到，我们并没有在greet函数中添加任何日志代码，但是通过@log_decorator装饰器，我们实现了在函数调用前后打印日志的功能。

四、装饰器的进阶用法

带参数的装饰器：有时候，我们可能希望装饰器能够接受一些参数来定制其行为。这可以通过在装饰器函数外部再包裹一层函数来实现。

类装饰器：除了函数装饰器外，Python还支持类装饰器。类装饰器接受一个类作为参数，并返回一个新的类。

多重装饰器：一个函数或类可以同时被多个装饰器修饰。在这种情况下，装饰器的应用顺序是从上到下，但执行顺序是从内到外。