Python装饰器函数：掌握函数装饰器

函数装饰器是Python中一个非常重要的概念，它可以使得我们对已有函数进行扩展或修改，而不需要修改原函数的代码。在本文中，我们将详细介绍函数装饰器的概念、使用方法和一些应用场景。

1. 函数装饰器的概念

函数装饰器是一个函数，它可以接受一个函数作为参数，并返回一个新的函数作为结果。这个新的函数通常会在原函数的前后执行一些额外的操作，从而扩展或修改原函数的功能。

2. 函数装饰器的使用方法

函数装饰器的使用方法非常简单，只需要在原函数的定义之前加上装饰器，即可实现对该函数的装饰。

下面是一个示例：

def decorator(func):
    def wrapper():
        print('Before function')
        func()
        print('After function')
    return wrapper

@decorator
def my_function():
    print('Hello, world!')

my_function()

运行以上代码，输出结果如下：

Before function
Hello, world!
After function

可以看到，在my_function函数定义之前加上了@decorator装饰器，这样my_function函数就被decorator装饰器装饰了。在运行my_function函数时，实际上是调用了decorator函数返回的wrapper函数，这个wrapper函数在执行func()之前和之后分别打印了一行文本。

3. 函数装饰器的应用场景

函数装饰器的应用场景非常丰富，下面介绍几个常见的应用场景。

1) 计时器

import time

def timer(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        start_time = time.time()
        result = func(*args, **kwargs)
        end_time = time.time()
        print('Time elapsed: {} seconds'.format(end_time - start_time))
        return result
    return wrapper

@timer
def my_function():
    time.sleep(1)

my_function()

这个装饰器函数可以用于计算函数执行的时间，通过装饰器装饰的函数被调用时，会打印出函数执行所花费的时间。在上面的示例中，my_function函数实际上会多花费1秒钟的时间。

2) 权限验证

def check_permission(permission):
    def decorator(func):
        def wrapper(*args, **kwargs):
            if check_user_permission(permission):
                return func(*args, **kwargs)
            else:
                raise PermissionError('Permission denied')
        return wrapper
    return decorator

@check_permission('admin')
def my_function():
    print('Hello, world!')

my_function()

这个装饰器函数可以用于验证用户的权限，通过装饰器装饰的函数被调用时，会首先调用check_user_permission函数验证用户的权限，如果权限匹配，则继续执行原函数，否则抛出PermissionError异常。

3) 日志记录

def log(file_path):
    def decorator(func):
        def wrapper(*args, **kwargs):
            with open(file_path, 'a') as f:
                f.write('Function {} called at {}
'.format(func.__name__, datetime.now()))
            return func(*args, **kwargs)
        return wrapper
    return decorator

@log('log.txt')
def my_function():
    print('Hello, world!')

my_function()

这个装饰器函数可以用于在函数被调用时记录日志，通过装饰器装饰的函数被调用时，会将调用的时间和函数名记录到指定的日志文件中。

以上是关于函数装饰器的介绍，希望能帮助你理解和掌握函数装饰器的用法和应用场景。函数装饰器是Python中非常强大和灵活的特性，可以帮助我们编写更加模块化和可复用的代码。