Python函数中什么时候应该使用装饰器？

装饰器是 Python 中的一个非常重要的概念，可以用于改变函数或类的行为，同时不需要修改它们的源代码。这种技巧有很多应用场景，因此学习何时使用装饰器非常重要。在下面的文章中，我将介绍一些常见的场景，这些场景是使用装饰器的 选择。

1.日志记录：将函数或方法的调用写入日志文件中是一种很常见的需求。这样做可以方便调试，也可以对应用程序进行性能评估。要实现这个功能，可以使用一个简单的装饰器，它会在函数调用时记录日志。在这种情况下，装饰器可以通过增加了一些额外的代码来改变函数的行为，而不需要修改其源代码。

2.输入验证：函数的输入可能需要受到限制，以确保输入是有效的。这是一种常见的需求，因为它可以避免函数返回无用的结果或不良的副作用。可以使用装饰器来验证函数的输入，如果输入无效，装饰器可以返回一个错误或异常。在这种情况下，装饰器可以在函数调用之前检查输入是否有效，并在输入无效时阻止函数的执行。

3.认证和授权：Web 应用程序通常需要对用户进行认证和授权，以便用户可以访问其帐户信息或个人资料。这些操作通常需要访问持久性存储和一些额外的逻辑。为了避免在每个操作中重复这个逻辑，可以使用装饰器来实现认证和授权。在这种情况下，装饰器可以在每个函数调用之前执行认证和授权逻辑，并只有在用户已经被授权才允许函数的执行。

4.缓存：某些函数可能执行相同的计算，并使用相同的输入和输出数据。当计算代价较高时，需要对这些函数进行缓存。装饰器可以用来实现这个目的，它可以在调用函数时添加额外的代码来提高性能。在这种情况下，装饰器可以检查是否已经缓存计算结果，并将计算结果从缓存中返回，而不是重新计算。

5.跟踪执行时间：有时需要了解函数执行需要多长时间，以便优化应用程序的性能。可以使用装饰器来跟踪执行时间，并在函数执行完成时记录函数执行的时间。在这种情况下，装饰器可以在函数开始时记录时间，然后在函数完成时计算执行时间。 

6. 持久化存储：在某些场景下，数据需要存储到一个持久化存储器中，如数据库或硬盘中。可以使用装饰器将函数的返回值自动存储到这个持久化存储器中，以便后续重用。

总之，装饰器是一个非常强大的语言特性，可以改变函数或类的行为，同时不需要修改它们的源代码。这种技巧有很多应用场景，包括日志记录，输入验证，认证和授权，缓存，跟踪执行时间，持久化存储等。因此，在开发 Python 应用程序时，使用装饰器来优化代码和功能，是一个非常好的选择。