Python装饰器函数 - 在不修改函数代码的情况下增加额外的功能
Python装饰器函数是一种高级的技巧，它可以在不改变函数代码的情况下，增加额外的功能。这种技巧可以大大简化代码，并提高程序的可读性和可维护性。装饰器可以应用于任何函数，包括类方法和静态方法。在本文中，我们将讨论Python装饰器函数的基本概念和用法。
什么是Python装饰器函数？
Python装饰器函数是一种函数，它可以接受一个函数作为参数，并返回一个新的函数。装饰器函数通常用于修改或增强原始函数的功能，而不是修改函数本身。它们可以将额外的功能添加到函数中，例如记录或计时函数的执行时间，验证参数，缓存结果等。
装饰器函数的符号是@，后跟装饰器函数名称。例如：
@decorator_function
def my_function():
# function code here
这将把my_function作为参数传递给decorator_function，并返回一个新的函数，该函数包含decorator_function定义的额外功能。
Python装饰器函数的作用
Python装饰器函数的主要作用是提高代码的可读性和可维护性。它们可以将常见的功能集中在一起，以便可以轻松地应用于多个函数，从而避免代码重复。此外，装饰器还可以在不修改现有函数代码的情况下，为函数添加新的功能，使其更加灵活和可扩展。它们还可以将函数的工作流程分为多个步骤，使代码更加模块化和易于理解。
Python装饰器函数的示例
Python装饰器函数的功能有很多，我们来看一些例子：
1. 计时器装饰器
这个装饰器函数可以用于计算函数的执行时间。它包装函数，并在函数结束时记录执行时间。这是一个常用的装饰器，可以用于分析程序性能。
代码：
import time
def timer(func):
def wrapper(*args, **kwargs):
start = time.time()
result = func(*args, **kwargs)
end = time.time()
print(f'{func.__name__} run time: {end - start} seconds.')
return result
return wrapper
@timer
def my_function():
time.sleep(2)
my_function()
输出：
my_function run time: 2.000220537185669 seconds.
2. 缓存装饰器
这个装饰器函数可以用于缓存函数的结果，以便在下次调用时避免重复计算。
代码：
def cache(func):
result_cache = dict()
def wrapper(*args, **kwargs):
key = str(args) + str(kwargs)
if key not in result_cache:
result_cache[key] = func(*args, **kwargs)
return result_cache[key]
return wrapper
@cache
def fib(n):
if n <= 1:
return n
return fib(n-1) + fib(n-2)
print(fib(30))
输出：
832040
3. 权限检查装饰器
这个装饰器函数可以用于验证用户是否具有执行函数的权限。它检查用户是否登录，并检查用户是否具有执行特定函数所需的权限。
代码：
def validate_permission(permission):
def permission_decorator(func):
def wrapper(*args, **kwargs):
# check if user is logged in
if not g.user:
abort(401, description="User not logged in.")
# check if user has permission
if permission not in g.user.permissions:
abort(403, description="User doesn't have permission.")
# if user has permission, execute the function
return func(*args, **kwargs)
return wrapper
return permission_decorator
@app.route('/admin')
@validate_permission('admin')
def admin_page():
return 'Welcome to admin page!'
这个例子中，validate_permission是一个装饰器工厂函数，它返回一个装饰器函数permission_decorator。permission_decorator包装了admin_page函数，并在执行之前检查用户是否具有执行admin_page所需的权限。如果用户没有登录或没有权限，则返回403错误。
总结
Python装饰器函数是一种非常有用的技术，可以在不修改现有函数代码的情况下，增加额外的功能。装饰器函数可以用于计时、缓存、权限验证等常见任务，也可以组合使用以实现更复杂的功能。通过使用装饰器函数，我们可以编写更加模块化、易于理解和可重用的代码。