Python装饰器函数：在函数执行前后添加额外逻辑

Python装饰器是一种可以在不修改原函数代码的情况下，在函数执行前后添加额外逻辑的函数。它实际上是一个闭包，可以将一个函数作为参数，然后返回一个新的函数。

装饰器函数的作用主要有三个方面：

1. 添加额外的功能：可以在函数执行前后添加一些额外的逻辑，比如日志记录、性能监测、缓存等。这样可以使得代码更加灵活和可复用。

2. 修改函数的行为：可以用装饰器函数来改变函数的输入输出，比如参数校验、异常处理、权限控制等。这样可以保证代码的健壮性和安全性。

3. 扩展函数的功能：可以通过装饰器函数来对函数进行扩展，比如添加缓存、重试机制、并发执行等。这样可以提高函数的性能和效率。

接下来，我们来详细讨论一下如何使用装饰器函数在函数执行前后添加额外逻辑。

首先，我们定义一个装饰器函数，它接收一个函数作为参数，并返回一个新的函数。在新的函数中，我们可以在函数执行前后添加一些额外的逻辑。

def decorator(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        # 添加函数执行前的逻辑
        print("Before function execution...")
        # 调用原函数
        result = func(*args, **kwargs)
        # 添加函数执行后的逻辑
        print("After function execution...")
        # 返回原函数的执行结果
        return result
    # 返回新的函数
    return wrapper

接下来，我们可以使用这个装饰器函数来装饰我们的目标函数。

@decorator
def target_function():
    # 目标函数的逻辑
    print("Target function execution...")

# 调用被装饰后的函数
target_function()

当我们调用被装饰后的函数时，装饰器函数会先执行函数执行前的逻辑，然后再调用原函数执行具体的逻辑，最后执行函数执行后的逻辑。

这样，我们就可以在不修改目标函数的情况下，添加额外的逻辑。比如，我们可以在函数执行前后添加日志记录的功能。

def log_decorator(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        # 添加函数执行前的日志记录
        print("Function execution started...")
        # 调用原函数
        result = func(*args, **kwargs)
        # 添加函数执行后的日志记录
        print("Function execution completed.")
        # 返回原函数的执行结果
        return result
    # 返回新的函数
    return wrapper

@log_decorator
def target_function():
    # 目标函数的逻辑
    print("Target function execution...")

# 调用被装饰后的函数
target_function()

这样，每次调用被装饰后的函数时，都会打印函数执行前后的日志信息。

除了函数执行前后添加额外逻辑，装饰器函数还可以接收参数，以便动态控制装饰器的行为。

def parameterized_decorator(param1, param2):
    def decorator(func):
        def wrapper(*args, **kwargs):
            # 添加函数执行前的逻辑
            print("Before function execution...")
            # 调用原函数
            result = func(*args, **kwargs)
            # 添加函数执行后的逻辑
            print("After function execution...")
            # 返回原函数的执行结果
            return result
        # 返回新的函数
        return wrapper
    # 返回装饰器函数
    return decorator

@paramterized_decorator(param1='param1', param2='param2')
def target_function():
    # 目标函数的逻辑
    print("Target function execution...")

# 调用被装饰后的函数
target_function()

这样，我们就可以根据不同的参数值动态地控制装饰器的行为。

总结起来，Python装饰器函数可以在函数执行前后添加额外逻辑，增加了代码的灵活性和可复用性。它的底层实现是一个闭包，可以接收一个函数作为参数，返回一个新的函数。我们可以使用装饰器函数在函数执行前后添加日志记录、性能监测、缓存等额外功能，也可以修改函数的输入输出，实现参数校验、异常处理、权限控制等功能，还可以扩展函数的功能，比如添加缓存、重试机制、并发执行等。