轻松使用装饰器扩展Python函数的功能

装饰器是一种可以动态地扩展函数功能的方法，它可以在不修改原函数代码的情况下，给函数添加额外的功能。在Python中，使用装饰器可以改变一个函数或类的行为，使其具有更强大的功能。

装饰器是一个函数，它接受一个函数作为参数，并返回一个新的函数。这个新的函数可以在调用原函数之前和之后执行一些代码，从而实现对原函数的功能扩展。我们可以使用@语法糖来使用装饰器，将装饰器应用到函数上。

下面是一个简单的例子，展示如何使用装饰器来计算函数的运行时间：

import time

def calculate_time(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        start_time = time.time()
        result = func(*args, **kwargs)
        end_time = time.time()
        print(f"函数 {func.__name__} 运行时间为：{end_time - start_time} 秒")
        return result
    return wrapper

@calculate_time
def my_function():
    print("执行 my_function")
    time.sleep(1)

my_function()

在上面的例子中，我们定义了一个装饰器 calculate_time，它接受一个函数作为参数，并返回一个新的函数 wrapper。wrapper 函数在调用原函数之前记录了开始时间，在调用原函数之后记录了结束时间，并计算出了函数的运行时间。最后，装饰器返回了结果，并打印出函数的运行时间。

在函数 my_function 上使用了装饰器 calculate_time，通过 @calculate_time 注解，我们可以在函数调用之前和之后自动执行装饰器中的代码。当我们调用 my_function 时，装饰器会自动计算并打印出函数的运行时间。

上面的例子只是装饰器的一个简单应用，实际上，我们可以使用装饰器实现更复杂的功能，比如记录日志、缓存函数结果、检查参数等等。

下面是一个示例，展示如何使用装饰器来记录函数的调用日志：

def log(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print(f"正在调用函数：{func.__name__}， 参数：{args}, {kwargs}")
        result = func(*args, **kwargs)
        print(f"函数 {func.__name__} 调用完成，结果：{result}")
        return result
    return wrapper

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

add(1, 2)

在上面的例子中，我们定义了一个装饰器 log，它接受一个函数作为参数，并返回一个新的函数 wrapper。wrapper 函数在调用原函数之前打印出函数的名称和参数，在调用原函数之后打印出函数的结果，并返回了结果。

我们在函数 add 上使用了装饰器 log，当我们调用 add(1, 2) 时，装饰器会自动打印出函数的调用日志。

装饰器是Python语言中非常强大的功能之一，它可以简化代码，提高代码的复用性和可维护性。使用装饰器可以轻松地扩展函数的功能，使其具有更强大的能力。通过使用装饰器，我们可以将一些公共的功能提取出来，封装成装饰器，并在需要时使用装饰器来扩展函数的功能。