Python装饰器函数的使用和实例说明

Python装饰器函数是一种高级函数，用于对其他函数进行包装或修改。装饰器函数可以在被装饰函数执行前后，对其进行额外的操作或者修改其行为。

装饰器函数通常用于添加额外的功能或者修改函数的行为，而不需要对原始函数进行修改。装饰器函数通常使用一个装饰器语法糖（@）来使用，可以直接放在被装饰函数的定义之前。

下面我们通过几个示例来说明Python装饰器函数的使用。

1. 简单的装饰器函数

def decorator(func):
    def wrapper():
        print("Before function execution")
        func()
        print("After function execution")

    return wrapper

@decorator
def hello():
    print("Hello, world!")

hello()

在上面的示例中，我们定义了一个名为decorator的装饰器函数，它接受一个函数作为参数，并且返回一个新函数wrapper。这个新函数在原始函数执行前后会添加额外的操作。

通过使用装饰器语法糖（@decorator），我们将被装饰的函数hello传递给了decorator装饰器函数，并且将返回的新函数赋值给了同名的hello函数。

当我们调用被装饰的函数hello时，实际上是调用了decorator装饰器函数返回的新函数wrapper。在新函数wrapper中，我们首先输出了"Before function execution"，然后调用了原始函数hello，并最后输出了"After function execution"。这样，新函数wrapper在原始函数执行前后添加了额外的操作。

2. 含有参数的装饰器函数

def logger(logfile):
    def decorator(func):
        def wrapper(*args, **kwargs):
            with open(logfile, 'a') as f:
                f.write(f"Function '{func.__name__}' called with arguments: {args}, {kwargs}
")
            return func(*args, **kwargs)
        return wrapper
    return decorator

@logger('log.txt')
def multiply(a, b):
    return a * b

multiply(2, 3)

在上面的示例中，我们定义了一个名为logger的装饰器函数，它接受一个日志文件名作为参数，并返回一个装饰器函数decorator。这个装饰器函数接受一个函数作为参数，并返回一个新函数wrapper。

通过使用装饰器语法糖（@logger('log.txt')），我们将被装饰的函数multiply传递给了logger装饰器函数，并且将返回的新函数赋值给了同名的multiply函数。

当我们调用被装饰的函数multiply时，实际上是调用了logger装饰器函数返回的新函数wrapper。在新函数wrapper中，我们首先将函数调用的参数写入到指定的日志文件中，然后调用原始函数multiply并返回结果。

通过这个示例，我们可以看到，装饰器函数可以接受参数，并在内部通过闭包原理使用这些参数。

3. 类装饰器函数

class Decorator:
    def __init__(self, func):
        self.func = func

    def __call__(self, *args, **kwargs):
        print("Before function execution")
        self.func(*args, **kwargs)
        print("After function execution")

@Decorator
def hello():
    print("Hello, world!")

hello()

在上面的示例中，我们定义了一个名为Decorator的类装饰器，它接受一个函数作为参数，并将其保存在self.func属性中。

通过将被装饰的函数传递给Decorator类装饰器，我们创建了一个Decorator对象，并将其设置为同名的函数hello。当我们调用函数hello时，实际上是调用了Decorator对象的__call__方法。

在__call__方法中，我们首先输出了"Before function execution"，然后调用了原始函数hello，并最后输出了"After function execution"。

通过这个示例，我们可以看到，除了使用函数作为装饰器外，我们还可以使用类装饰器对函数进行装饰。

总结起来，Python装饰器函数是一种高级函数，用于对其他函数进行包装或修改。装饰器函数可以在被装饰函数执行前后，对其进行额外的操作或者修改其行为。装饰器函数通常使用装饰器语法糖（@）来使用。