Python装饰器函数：让代码更加优雅和可重用

装饰器是Python中的一个非常重要的概念。它可以让我们更加优雅和可重用地编写代码。装饰器是一个函数，它可以将另一个函数作为参数，然后在不改变原函数源代码的情况下，对这个函数进行扩展或者修改。

在Python中，装饰器可以用来实现很多功能，比如：

1. 记录函数运行时间：

import time

def time_it(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        start = time.time()
        result = func(*args, **kwargs)
        end = time.time()
        print(f"{func.__name__} took {end - start} seconds to run.")
        return result
    return wrapper

@time_it
def calculate(n):
    return sum(range(n))

calculate(10000000)

在上面的例子中，我定义了一个装饰器 time_it，它可以用来记录函数运行的时间。当我们在 calculate 函数上使用 @time_it 装饰器时，calculate 函数将被 time_it 装饰器所包装。time_it 函数相当于一个“中间件”，在调用 calculate 函数之前和之后，它可以执行一些操作。这里，time_it 函数会记录下函数运行前的时间点，函数运行结束后的时间点，然后计算时间差并打印出来。

2. 实现权限控制：

def requires_admin(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        if user_is_admin():
            return func(*args, **kwargs)
        else:
            return "Access Denied"
    return wrapper

@requires_admin
def do_something():
    # do something only admin can do
    pass

在上面的例子中，我定义了一个装饰器 requires_admin，它可以用来实现权限控制。当我们在 do_something 函数上使用 @requires_admin 装饰器时，do_something 函数将被 requires_admin 装饰器所包装。requires_admin 函数相当于一个“中间件”，在调用 do_something 函数之前和之后，它可以执行一些操作。这里，requires_admin 函数会检查当前用户是否具有管理员权限，如果是，就执行 do_something 函数，否则返回 “Access Denied”。

3. 缓存函数返回值：

def cache_result(func):
    cache = {}

    def wrapper(*args):
        if args in cache:
            print(f"Returning cached result for {args}")
            return cache[args]
        else:
            print(f"Caching result for {args}")
            result = func(*args)
            cache[args] = result
            return result
    return wrapper

@cache_result
def fibonacci(n):
    if n in (0, 1):
        return n
    return fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2)

print(fibonacci(10))
print(fibonacci(10))

在上面的例子中，我定义了一个装饰器 cache_result，它可以用来缓存函数返回值。当我们在 fibonacci 函数上使用 @cache_result 装饰器时，fibonacci 函数将被 cache_result 装饰器所包装。cache_result 函数相当于一个“中间件”，在调用 fibonacci 函数之前和之后，它可以执行一些操作。这里，cache_result 函数会检查当前函数是否已经缓存过，如果是，就返回缓存的结果，否则执行 fibonacci 函数，并将结果缓存起来。

通过上述示例，我们可以清晰地看到，装饰器为我们带来了很多便捷和优雅的写法。装饰器使我们可以将开发精力更多地花在业务逻辑的设计上，而不是浪费在重复性的代码上。通过装饰器，我们可以让代码更加简洁、可读和可重用。当需要修改某个函数的行为时，我们甚至不需要改动原函数的代码，只需要写一个装饰器即可。因此，装饰器是Python编程中的一项非常重要的技术。