Python函数的装饰器使用及实例解释

Python函数的装饰器可以用来增强已有函数的功能，而不需要修改函数本身的定义。这种增强的方式是通过在函数的定义前添加@符号和装饰器函数名的方式实现的。

装饰器函数是一个用来装饰其他函数的函数，它接收一个函数作为参数，返回一个新的函数。这个新的函数就是原函数经过装饰器函数增强后的版本，通常称之为装饰函数。装饰器函数可以被用来修改函数的参数、执行函数前后的操作、控制函数执行的频率等等。

下面是一个简单的装饰器函数的例子：

def my_decorator(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print("Before the function is called.")
        result = func(*args, **kwargs)
        print("After the function is called.")
        return result
    return wrapper

这个装饰器函数接受一个函数作为参数，创建了一个新的函数wrapper，这个函数用来增强原函数。在wrapper函数内部，我们可以添加任何我们想要的代码，例如打印一些信息。然后我们调用原函数并返回结果。

现在我们可以使用这个装饰器来装饰一个函数：

@my_decorator
def say_hello(name):
    print("Hello, " + name)

say_hello("John")

这段代码调用了say_hello函数，并通过@my_decorator将这个函数装饰起来。当我们调用say_hello函数时，Python会把这个函数传递给my_decorator函数来处理。my_decorator函数返回一个新的函数wrapper，并把这个函数赋值给say_hello变量。现在，每次我们调用say_hello函数，实际上是调用了wrapper函数。wrapper函数会在调用原函数say_hello前打印 "Before the function is called."，在调用完原函数后再打印一次 "After the function is called."。

这个例子中，装饰器函数增强了原函数的功能，它在函数调用前后打印了一些信息。这种方式可以用来实现一些有趣的功能，例如: 缓存函数调用结果、控制函数的访问权限等等。下面是一个使用装饰器的缓存实现例子：

def cache(func):
    cached_values = {}
    def wrapper(*args):
        if args in cached_values:
            return cached_values[args]
        result = func(*args)
        cached_values[args] = result
        return result
    return wrapper

@cache
def fibonacci(n):
    if n < 2:
        return n
    return fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2)

print(fibonacci(25)) # 计算起来会需要一段时间
print(fibonacci(25)) # 直接返回缓存中的结果

这个装饰器函数cache会缓存计算结果，避免重复计算。当我们再次调用同样的参数时，函数会从缓存中返回已有的结果。

Python的装饰器是一个非常有力的工具，可以用来增强函数的功能，同时保持代码的简洁和可读性。它是Python中的一项重要特性，可以大大提高程序的逻辑清晰度和可维护性。