Python装饰器：如何改进现有函数

Python装饰器是一种有用的编程技术，可以简化代码并增加函数的功能。它允许开发人员在现有函数的基础上增加新的功能，而不必修改原始函数代码或拷贝一个新的函数。

使用装饰器可以解决以下问题：

1. 避免代码复制

2. 增加函数的功能，而不必修改原始代码

3. 焦点分离: 集中精力于函数目标，而不是处理关联项的细节

下面我们将通过两个示例来说明如何利用Python装饰器改进现有函数

示例1:

假设我们有一个函数，用于打印一条消息并返回当前时间:

import time

def print_time():
    print("The current time is:", time.time())
    return time.time()

现在我们想给这个函数添加一个计时器来记录函数运行时间并打印出来。 为此，我们可以编写一个新的函数来实现这个功能，或者我们可以使用装饰器来修改现有的函数。

以下是示例1函数的装饰器实现：

import time

def timeit(func):
    def wrapper():
        start = time.time()
        result = func()
        end = time.time()
        print("Elapsed time:", end - start)
        return result
    return wrapper

@timeit
def print_time():
    print("The current time is:", time.time())
    return time.time()

现在我们可以使用@timeit装饰器来增加计时器，而不必修改原始函数代码。

示例2：

假设我们有一个函数，用于从文件中读取文本并将其转换为大写：

def read_and_uppercase(filename):
    with open(filename, "r") as f:
        text = f.read()
    return text.upper()

现在我们希望添加一个名为“file_logging”的装饰器，用于记录读取文本的文件名称和时间。为此，我们可以使用以下代码实现：

import time

def file_logging(func):
    def wrapper(filename):
        print("Logging file reading: ", filename)
        start = time.time()
        result = func(filename)
        end = time.time()
        print("Elapsed time:", end - start)
        return result
    return wrapper

@file_logging
def read_and_uppercase(filename):
    with open(filename, "r") as f:
        text = f.read()
    return text.upper()

现在我们可以使用@file_logging装饰器来记录文件读取信息，而不必修改原始函数的代码。

结论：

Python装饰器是一种非常有用的编程技术，它可以让你修改现有的函数，而不必修改原始函数的代码。通过使用装饰器，我们可以增加函数的功能，避免代码复制，并且使代码更易于阅读和维护。