简化Python中重复性代码的装饰器应用

在Python中，有时候我们会遇到一些重复性的代码，比如在函数中添加日志、计时和异常处理等。为了避免这些代码的重复编写，我们可以使用装饰器来简化代码的复用。

装饰器是Python中一种特殊的函数，它的作用是将一个函数作为参数，并返回一个新的函数。这个新的函数可以在不修改原函数的情况下，添加一些额外的功能。装饰器通常是一个工厂函数，它接受一个函数作为输入，返回一个新的函数作为输出。

下面是一个装饰器的简单示例：

def log(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print(f"Calling function {func.__name__}")
        return func(*args, **kwargs)
    return wrapper

@log
def greet(name):
    print(f"Hello, {name}!")

greet("Alice")

上面的代码中，我们定义了一个装饰器函数log，它的作用是在调用被装饰的函数之前输出一段日志信息。在log函数内部，我们创建了一个名为wrapper的函数，它接受任意个位置参数*args和关键字参数**kwargs，然后调用被装饰的函数func并返回其结果。在greet函数前面添加了@log装饰器，这样在调用greet函数时，会先执行log函数中的代码，再执行greet函数中的代码。

下面是一个更复杂的装饰器示例：

import time

def timer(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        start_time = time.time()
        result = func(*args, **kwargs)
        end_time = time.time()
        print(f"{func.__name__} took {end_time - start_time} seconds")
        return result
    return wrapper

@timer
def fibonacci(n):
    if n <= 0:
        raise ValueError("n must be a positive integer")
    elif n <= 2:
        return 1
    else:
        return fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2)

fibonacci(10)

在上面的例子中，我们定义了一个计时器装饰器timer，它的作用是在调用被装饰的函数之前记录开始时间，调用之后记录结束时间，并输出函数执行的时间。在timer函数内部，我们创建了一个名为wrapper的函数，它和之前的例子一样接受任意个位置参数*args和关键字参数**kwargs，然后在调用被装饰的函数func之前记录开始时间，在调用之后记录结束时间，并输出时间差。在fibonacci函数前面添加了@timer装饰器，这样在调用fibonacci函数时，会先执行timer函数中的代码，再执行fibonacci函数中的代码。

通过使用装饰器，我们可以将重复性的代码封装为一个装饰器函数，并通过装饰器的方式来应用这些代码。这样不仅可以简化代码的编写，还可以增加代码的可读性和可维护性。同时，通过装饰器，我们可以在不修改原函数的情况下，轻松地为函数添加额外的功能。