Python中如何通过装饰器来扩展函数的功能？

在Python中，装饰器是一种特殊的函数，它可以用来修改其他函数的功能。装饰器可以在不修改被修饰函数的源代码的情况下，为其添加新的功能或修改原有功能。

要使用装饰器扩展函数的功能，可以按照以下步骤进行操作：

1. 定义一个装饰器函数，接收一个函数作为参数，并返回一个新的函数。

2. 在装饰器函数内部，可以在被装饰函数执行前或执行后进行一些额外操作，如打印日志、计时等。

3. 在装饰器函数内部定义一个新的函数，将传入的函数作为参数，并在新函数中调用传入的函数。

4. 返回新定义的函数，这样就可以将原来的函数替换为被装饰后的函数。

下面是一个示例，使用装饰器来计时函数的执行时间：

import time

# 定义一个装饰器函数，用来计时
def timer(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        start_time = time.time()
        result = func(*args, **kwargs)
        end_time = time.time()
        print(f"函数 {func.__name__} 执行时间: {end_time - start_time}秒")
        return result
    return wrapper

# 使用装饰器来修饰函数
@timer
def my_function():
    time.sleep(2)
    print("函数执行完毕")

# 调用被修饰过的函数
my_function()

运行上述代码，输出结果如下：

函数执行完毕
函数 my_function 执行时间: 2.000645637512207秒

可以看到，在调用被装饰过的函数 my_function 之前，装饰器函数 timer 会先执行，并记录函数的开始时间。然后，在函数执行完毕后，计算出函数执行的时间，并打印出来。

除了计时的示例，装饰器还可以用于其他许多场景，例如：

- 实现权限控制，用于校验用户的权限；

- 实现缓存机制，可以将函数的计算结果缓存起来，避免重复计算；

- 实现日志记录，用于记录函数的执行信息；

- 实现函数的调试信息输出等等。

总之，装饰器是一个非常强大的工具，可以通过简单的方式扩展函数的功能，使得代码更加灵活和可重用。