增强Python函数功能的经典方法：装饰器

装饰器是Python语言中一种非常有用的特性，它可以用于增强函数的功能，而不需要修改函数的源代码。在本文中，我将介绍装饰器的基本概念和使用方法，并提供一些常见的装饰器示例。

装饰器是一种高阶函数，它接受一个函数作为参数，并返回一个新的函数。新函数通常会在原函数的基础上增加一些额外的功能，例如日志记录、性能统计、权限检查等。通过使用装饰器，我们可以将这些公共功能从原函数中提取出来，使得代码更加模块化、可复用。

下面是一个简单的装饰器的示例：

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

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

result = add(1, 2)
print(result)

在上面的示例中，我们定义了一个名为log的装饰器。这个装饰器接受一个函数作为参数func，并定义了一个内部函数wrapper。在wrapper函数中，我们首先打印出正在调用的函数的名称，然后调用原函数func并返回其结果。

通过使用@log语法糖，我们把add函数应用了log装饰器。当我们调用add函数时，装饰器会自动在调用前后执行一些额外的操作。在这个例子中，装饰器会打印出"Calling function add"，然后返回add函数的结果。

除了添加额外的操作，装饰器还可以传递参数。下面是一个接受参数的装饰器的示例：

def log_with_level(level):
    def decorator(func):
        def wrapper(*args, **kwargs):
            print(f"[{level}] Calling function {func.__name__}")
            return func(*args, **kwargs)
        return wrapper
    return decorator

@log_with_level("INFO")
def add(a, b):
    return a + b

result = add(3, 4)
print(result)

在这个示例中，我们将装饰器log_with_level定义为一个接受参数level的函数。这个函数返回一个装饰器decorator，它接受一个函数作为参数并定义了一个内部函数wrapper。在wrapper函数中，我们打印出日志信息时使用了传递的参数level。

通过使用@log_with_level("INFO")语法糖，我们将参数传递给装饰器。在这个示例中，装饰器会打印出"[INFO] Calling function add"。

除了单个装饰器，我们还可以在一个函数上应用多个装饰器，这样可以按顺序执行多个功能。下面是一个示例：

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

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

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

result = add(5, 6)
print(result)

在这个示例中，我们定义了两个装饰器log和time_it。通过使用@log和@time_it语法糖，我们将这两个装饰器应用到add函数上。当我们调用add函数时，装饰器会按照顺序依次执行。首先，log装饰器会打印出"Calling function add"；然后，time_it装饰器会计算函数执行的时间。

装饰器是Python中一种非常有用和强大的特性，它使得我们可以轻松地在不修改函数源代码的情况下增强函数的功能。通过组合不同的装饰器，我们可以实现更复杂的功能。希望本文的介绍和示例可以帮助您更好地理解装饰器的概念和使用方法。