Python函数式编程：使用闭包实现装饰器

在 Python 中，装饰器是一种高级的编程概念，它可以为函数或类添加额外的功能，而不需要修改它们的源代码。装饰器是一个函数，它接受一个函数作为参数，并返回一个新的函数，从而实现对原函数的增强。常用的装饰器包括 @staticmethod、@classmethod、@property 等。本文将介绍一种使用闭包实现装饰器的方法。

首先，我们来看一个简单的装饰器函数：

def my_decorator(func):
    def wrapper():
        print("Before func is called.")
        func()
        print("After func is called.")
    return wrapper

def greet():
    print("Hello, World!")

greet = my_decorator(greet)
greet()

在上面的代码中，我们定义了一个名为 my_decorator 的装饰器函数，它接受一个函数作为参数，并返回一个新的函数 wrapper。在 wrapper 函数中，我们在调用原函数前输出一段文字，在调用后输出另一段文字。然后，我们将原函数 greet 作为参数传递给装饰器函数 my_decorator，使其返回一个新函数，并将该函数赋值给变量 greet。最后，我们调用 greet 函数，输出以下内容：

Before func is called.
Hello, World!
After func is called.

这就是装饰器的工作原理。但是，上面这种实现方式有一个问题：它只能装饰一个特定的函数。如果我们有多个函数需要装饰，那我们就需要为每个函数都编写一个类似的函数。这样，代码就会变得冗长而难以维护。

为了解决这个问题，我们可以使用闭包。闭包是指在一个函数内部定义另一个函数，并返回该函数的过程。闭包函数可以访问其外部函数的变量和参数，同时还可以保留其上一次调用的状态，从而实现一些特殊的行为。

下面是一个使用闭包实现装饰器的示例：

def make_decorator(outer_param):
    def my_decorator(func):
        def wrapper():
            print("Before func is called with outer_param=%s" % outer_param)
            func()
            print("After func is called with outer_param=%s" % outer_param)
        return wrapper
    return my_decorator

@make_decorator("hello")
def greet():
    print("Hello, World!")

@make_decorator("world")
def say_goodbye():
    print("Goodbye, World!")

greet()
say_goodbye()

在上面的代码中，我们定义了一个名为 make_decorator 的函数，它接受一个参数 outer_param，并返回一个新的装饰器函数 my_decorator。在 my_decorator 函数中，我们在调用原函数前输出一段文字，在调用后输出另一段文字，其中 outer_param 是 make_decorator 函数的参数。最后，我们将 make_decorator 函数返回的装饰器函数放置在 @ 符号下，使其成为 greet 和 say_goodbye 的装饰器。

输出结果如下：

Before func is called with outer_param=hello
Hello, World!
After func is called with outer_param=hello
Before func is called with outer_param=world
Goodbye, World!
After func is called with outer_param=world

通过使用闭包，我们可以将装饰器函数和需要装饰的函数分开定义，从而实现更加灵活的装饰器编程。此外，闭包还可以用于实现一些高级的编程技巧，例如实现单例模式、缓存数据等。