Python函数之装饰器的作用及使用方法

Python的装饰器（decorator）是Python函数的一个重要功能，它可以在不修改原函数代码的情况下，对函数进行扩展，增加新的功能。Python的装饰器用法灵活多变，它可以在框架开发、日志记录、缓存管理及性能优化等场景中发挥重要作用。

装饰器是一个函数，它可以接受一个函数作为参数，然后返回一个新函数。新函数实现了原来函数的功能，并在其基础上增加了一些新功能。在调用原函数时，实际上调用的是被装饰器装饰后的新函数。

装饰器的作用

装饰器的主要作用是实现代码复用和扩展功能。它可以对函数进行包装，增加新的功能而不影响原函数的功能。常见的装饰器有缓存装饰器、日志记录装饰器、Wsgi装饰器、Flask装饰器、Django装饰器等。

装饰器的使用方法

Python装饰器使用方法比较灵活，可以使用装饰器函数，也可以使用装饰器类。

装饰器函数

装饰器函数的基本语法如下：

def decorator(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        # do something before the function runs
        result = func(*args, **kwargs)
        # do something after the function runs
        return result
    return wrapper

@decorator
def func():
    pass

其中，@decorator是装饰器调用的语法糖，表示将func函数通过decorator装饰器处理，并返回一个新的函数，然后将新函数赋值给func。

装饰器类

装饰器类的基本语法如下：

class Decorator:
    def __init__(self, func):
        self.func = func

    def __call__(self, *args, **kwargs):
        # do something before the function runs
        result = self.func(*args, **kwargs)
        # do something after the function runs
        return result

@Decorator
def func():
    pass

其中，__init__方法是构造函数，接受一个函数作为参数，并将该函数赋值给self.func属性。__call__方法是装饰器函数的代替者，它接受一个函数调用，并在该调用前后执行一些操作，并将该函数的结果返回。

常见Python装饰器

1. @staticmethod

@staticmethod是一个类方法修饰符，它将一个方法转换为静态方法，使其不需要self或cls作为 个参数。该修饰符可以用于对不依赖对象状态及类状态的操作进行封装。

class MyClass:
    
    @staticmethod
    def func():
        pass

2. @classmethod

@classmethod是一个类方法修饰符，它将一个方法转换为类方法，使其接受类作为 个参数，而不是实例。该修饰符可以用于对类进行操作。

class MyClass:
    
    @classmethod  
    def func(cls):
        pass  

3. @property

@property是一个属性修饰符，它可以将一个方法转换为属性，使其在获取时自动执行。该修饰符可以用于对对象状态进行处理。

class MyClass:
    
    @property  
    def func(self):
        return self._value  

4. @abstractmethod

@abstractmethod是一个抽象方法修饰符，它将一个方法转换为抽象方法，使其只要在基类中声明，而不用在子类中实现。该修饰符可以用于对方法进行约束。

class BaseClass(ABC):

    @abstractmethod  
    def func(self):
        pass  

5. @wraps

@wraps是一个用于装饰器的辅助函数，它将原函数的元信息复制到被装饰函数中，包括文档字符串、参数列表和属性等。该修饰符可以用于消除由于装饰器嵌套而导致的元信息丢失。

from functools import wraps  

def decorator(func):

    @wraps(func)  
    def wrapper(*args, **kwargs):
        pass

    return wrapper  

总结

Python的装饰器是Python函数的重要功能，它可以在不修改原函数代码的情况下，对函数进行扩展，增加新的功能。使用Python装饰器可以实现代码复用和扩展功能。Python装饰器使用方法比较灵活，可以使用装饰器函数、装饰器类等不同方式实现。常见的Python装饰器包括@staticmethod、@classmethod、@property、@abstractmethod、@wraps等。