函数装饰器(decorator)的功能和使用方法

函数装饰器是Python编程语言中一个强有力的工具，它可以改变一个函数的行为而不需要修改函数的原始代码，通过使用函数装饰器，可以把相同的代码或者行为添加到多个函数中，同时也更容易对代码进行维护和重构。在本文中，我们将讨论函数装饰器的功能和使用方法。

功能：

1.添加新的功能

使用函数装饰器可以在新的函数中添加一些额外的功能，这使得代码更容易维护。例如，在一个Web应用程序中，可以使用函数装饰器处理HTTP请求和验证会话。

2.修改函数的行为

通过在函数定义的前面使用@装饰器名称可以修改函数的行为，常用的行为修改包括缓存、日志记录、性能分析等。

3.数据验证

数据验证可以确保用户提供的输入符合预期，可以在相应的函数中实现验证，通过使用装饰器，可以把验证代码分离出来，这样让代码更加清晰易于理解。

4.权限控制

不同的用户可能拥有不同的权限，使用函数装饰器可以简单地控制哪些用户可以执行哪些函数。例如，在Web应用程序中，可以使用函数装饰器确保只有管理员能够删除用户帐号。

使用方法：

使用函数装饰器，通常需要完成以下三个步骤：

1.定义装饰器函数

装饰器函数需要满足以下几个条件：

1）接受一个函数作为参数。

2）在函数内部定义一个包装函数(wrapper function)，这个包装函数接受任意数量和类型的参数，并在其中调用原始函数。

3）返回包装函数。

2.使用装饰器

可以使用@操作符将定义好的装饰器函数应用到需要被修改的函数上。例如：@decorator_name。

3.调用原始函数

通过调用原始函数，可以检查函数装饰器是否正常工作，同时也可以按照正常的方式调用原始函数。

使用装饰器的示例：

下面是一个使用函数装饰器的示例，它可以用来记录函数的运行时间：

import time

def timer(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        start_time = time.time()
        result = func(*args, **kwargs)
        end_time = time.time()
        print("Function %s run time: %s seconds." % (func.__name__, end_time - start_time))
        return result
    return wrapper

@timer
def my_function():
    time.sleep(3)

my_function()

上面的代码定义了一个名为timer的函数装饰器，它接收一个函数作为参数，然后返回一个包装函数wrapper，在包装函数中会记录函数的运行时间，并打印出来。在定义了装饰器之后，可以使用@操作符将其应用到需要修改的函数上，例如my_function。最后再调用原始函数即可。

总结：

函数装饰器是Python编程语言的一个强大工具，它可以用来添加新的功能、修改函数的行为、进行数据验证以及权限控制等操作，这样可以节省时间和精力，同时也可以使代码更加简洁、可读性更高、易于维护和重构。使用函数装饰器需要注意定义装饰器函数、使用@操作符将装饰器应用到需要修改的函数，以及通过调用原始函数来验证装饰器是否正常工作。