学习Python中的装饰器，提升代码的可读性和灵活性

装饰器是Python中一种高级的编程技术，它可以在不修改函数源代码的情况下，对函数的功能进行扩展或修改。通过装饰器可以提高代码的可读性和灵活性，使得代码结构更加清晰和易于维护。

装饰器的基本原理是用一个函数（称为装饰器函数）来包裹另一个函数（称为被装饰的函数），并返回一个新的函数。这个新的函数可以在执行被装饰的函数之前和之后添加一些额外的功能。装饰器本质上是一个Python函数或类，它可以接收一个函数作为参数，并返回一个新的函数。

下面通过一个例子来说明如何使用装饰器。

# 定义一个装饰器函数
def logger(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):  # 定义一个内部函数来封装被装饰的函数
        print(f'Calling function {func.__name__}...')  # 在被装饰的函数执行之前输出日志
        result = func(*args, **kwargs)  # 调用被装饰的函数
        print(f'Function {func.__name__} finished.')  # 在被装饰的函数执行之后输出日志
        return result
    return wrapper

# 使用装饰器
@logger
def add(x, y):
    return x + y

# 调用被装饰的函数
result = add(2, 3)
print(result)  # 输出：5

在上面的例子中，我们定义了一个装饰器函数logger，它接收一个函数作为参数func，并返回一个新的函数wrapper。wrapper函数在被装饰的函数执行之前和之后会输出一条日志。然后，我们使用@logger语法将装饰器应用到add函数上。当我们调用add函数时，实际上执行的是被装饰后的wrapper函数，从而实现了在函数执行前后输出日志的功能。

使用装饰器可以帮助我们实现一些常见的横切关注点，例如记录日志、验证参数、计算执行时间等。通过将这些横切关注点从函数中剥离出来，我们可以使函数的代码更加清晰、简洁，提高了代码的可读性和灵活性。

另外，装饰器还支持参数化，也就是说可以给装饰器传递参数来实现不同的功能。下面是一个带参数的装饰器的例子。

# 定义一个带参数的装饰器函数
def repeat(n):
    def decorator(func):
        def wrapper(*args, **kwargs):
            for _ in range(n):
                func(*args, **kwargs)
        return wrapper
    return decorator

# 使用装饰器
@repeat(3)
def greet(name):
    print(f'Hello, {name}!')

# 调用被装饰的函数
greet('Alice')

在上面的例子中，我们定义了一个带参数的装饰器函数repeat，它接收一个整数n作为参数，用来表示被装饰的函数会执行多少次。在装饰器函数内部，我们定义了一个内部函数decorator来封装被装饰的函数，并返回一个新的函数wrapper。wrapper函数会根据参数n的值多次执行被装饰的函数。通过@repeat(3)语法，我们将带参数的装饰器应用到greet函数上，使得greet函数会被执行3次。

总结来说，装饰器是Python中非常强大的一种编程技术，它可以帮助我们在不修改函数源代码的情况下，对函数的功能进行扩展或修改。通过装饰器，我们可以提高代码的可读性和灵活性，使得代码结构更加清晰和易于维护。