如何使用装饰器函数

装饰器是Python语言中一种强大的工具，可以通过在函数或类定义前加上@符号使用。装饰器函数允许开发者在不修改原始函数代码的情况下，增加新的功能或修改原始函数的行为。下面将通过具体的示例，详细介绍如何使用装饰器函数。

首先，我们来看一个简单的示例。假设我们有一个函数，用于计算两个数的乘积：

def multiply(a, b):
    return a * b

现在我们希望在调用该函数之前和之后打印一条日志。我们可以通过定义一个装饰器函数来实现：

def log_decorator(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print("Before function")
        result = func(*args, **kwargs)
        print("After function")
        return result
    return wrapper

在这个示例中，log_decorator是一个装饰器函数，它的参数是一个函数func。装饰器函数内部定义了一个辅助函数wrapper，它首先打印一条日志，然后调用原始函数func，最后再打印一条日志。最后，装饰器函数返回辅助函数wrapper。

我们可以通过在需要添加日志的函数定义前加上@log_decorator来使用装饰器函数：

@log_decorator
def multiply(a, b):
    return a * b

现在，当我们调用multiply函数时，会先打印一条日志，然后执行函数计算结果，最后再打印一条日志。

除了上述示例中的日志功能，装饰器函数还可以实现其他各种功能，比如计时器、缓存、验证等。下面我们来看一个示例，实现一个带参数的装饰器函数，用于限制函数的输入参数类型：

def type_check(type_):
    def decorator(func):
        def wrapper(*args, **kwargs):
            for arg in args:
                if not isinstance(arg, type_):
                    raise TypeError("Arguments' type should be {}".format(type_))
            for arg in kwargs.values():
                if not isinstance(arg, type_):
                    raise TypeError("Arguments' type should be {}".format(type_))
            return func(*args, **kwargs)
        return wrapper
    return decorator

在这个示例中，type_check是一个带参数的装饰器函数，它接受一个参数type_，用于指定参数的类型。装饰器函数内部定义了一个辅助函数wrapper，它遍历args和kwargs中的参数，检查它们的类型是否满足要求。如果类型不符合要求，则抛出一个类型错误。如果类型符合要求，则调用原始函数func。

我们可以通过在函数定义前使用@type_check来使用装饰器函数，并指定参数的类型：

@type_check(int)
def add(a, b):
    return a + b

在这个示例中，add函数的参数类型必须是整数。如果我们调用add(1, "2")，则会抛出一个类型错误。

上述示例展示了如何使用装饰器函数，通过在函数定义前添加@符号来使用装饰器函数。装饰器函数可以动态地修改或增加函数行为，而不需要修改原始函数代码。此外，装饰器函数还可以带有参数，用于指定装饰器的行为。通过灵活运用装饰器函数，我们可以轻松实现各种功能和功能的组合，提高代码的可扩展性和可维护性。