Python函数高级用法：装饰器的魔力

Python中的装饰器是一种用来修改函数行为的技术。它可以在不修改函数源代码的情况下，通过在函数定义前使用特殊的语法来包装函数，从而增强函数的功能或行为。装饰器是Python函数高级用法之一，其魔力在于它可以使代码更加简洁、可读性更高，同时也提高了代码的可重用性。

装饰器的语法是使用@符号将装饰器名字放在函数定义的上方，例如：

@decorator
def func():
    pass

装饰器本身是一个函数，它接收一个函数作为参数，并返回一个新的函数。在装饰器内部，可以对接收的函数进行一些操作，例如修改函数的输入输出、增加额外逻辑等。

下面来看一个示例，假设我们有一个函数

用于计算两个数的和：



def add(x, y):
    return x + y



现在想要在函数执行之前和之后打印一些信息，可以使用装饰器来实现。首先定义一个装饰器函数：


def print_info(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print("Before function execution")
        result = func(*args, **kwargs)
        print("After function execution")
        return result
    return wrapper



在
函数定义前使用
装饰器：



@print_info
def add(x, y):
    return x + y



调用
函数：



add(1, 2)



输出结果为：


Before function execution
After function execution
3



可以看到，装饰器
在函数执行前后打印了一些信息。装饰器实际上是将
函数作为参数传递给
函数，并返回了一个新的函数
，该新函数在函数执行前后进行一些额外操作后，再调用原来的函数。


使用装饰器的好处是可以将已有的函数进行增强，而不需要修改原函数的源代码。这样做的好处是可以保持原有函数的功能不变，同时也增加了代码的可读性和可维护性。

除了上例中的函数扩展外，装饰器还可以用于实现其他功能，如性能分析、异常处理、权限控制等。例如，可以定义一个装饰器函数来计算函数的执行时间：


import time

def timeit(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        start = time.time()
        result = func(*args, **kwargs)
        end = time.time()
        print(f"Function {func.__name__} executed in {end - start} seconds")
        return result
    return wrapper



然后可以使用该装饰器来计算其他函数的执行时间：


@timeit
def expensive_function():
    time.sleep(3)
    return "Done"



调用该函数：


expensive_function()



输出结果为：


Function expensive_function executed in 3.00123456789 seconds



可以看到，装饰器
成功地测量了函数执行的时间。


总结来说，Python的装饰器提供了一种简洁、可读性高且可重用的方式来修改函数的行为。通过将装饰器应用于函数，我们可以在不修改原函数的情况下，增强函数的功能，如在函数执行前后做一些额外操作，计算函数的执行时间等。使用装饰器可以提高代码的可读性和可维护性，同时也增加了代码的重用性。因此，熟练掌握装饰器的使用，是Python函数高级用法中的重要一环。