学习Python装饰器函数，提高代码复用性

Python装饰器函数是一种非常强大且常用的工具，它能够提高代码的复用性和可维护性。在这篇文章中，我将介绍Python装饰器函数的基本概念和用法，并且展示如何使用装饰器函数来提高代码的复用性。

首先，我将介绍装饰器函数的基本概念。在Python中，装饰器函数是一种特殊的函数，它能够接受一个函数作为输入，并且返回一个新的函数作为输出。这个新的函数通常会在原始函数执行之前或之后执行一些额外的操作，或者修改原始函数的行为。装饰器函数的功能就像是给原始函数“增加”了一些额外的功能。

下面是一个简单的装饰器函数的例子：

def decorator_function(original_function):
    def wrapper_function():
        print("Before executing the original function")
        original_function()
        print("After executing the original function")
    return wrapper_function

@decorator_function
def hello_world():
    print("Hello, world!")

在这个例子中，decorator_function是一个装饰器函数，它接受一个函数作为输入，并且返回一个新的函数wrapper_function。wrapper_function在执行原始函数original_function之前和之后会分别打印一些额外的信息。

可以看到，在定义hello_world函数之前，我们使用@decorator_function语法将decorator_function应用到hello_world函数上。这样，每当我们调用hello_world函数时，实际上是执行了wrapper_function函数，从而实现了装饰器函数的功能。

接下来，我将介绍一些实际应用场景，展示如何使用装饰器函数来提高代码的复用性。

1. 计时器装饰器：可以用装饰器函数来定义一个计时器，用于统计函数执行所花费的时间。

import time

def timer_decorator(original_function):
    def wrapper_function(*args, **kwargs):
        start_time = time.time()
        result = original_function(*args, **kwargs)
        end_time = time.time()
        execution_time = end_time - start_time
        print(f"{original_function.__name__} executed in {execution_time} seconds")
        return result
    return wrapper_function

@timer_decorator
def fibonacci(n):
    if n <= 1:
        return n
    return fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2)

print(fibonacci(30))

在这个例子中，timer_decorator是一个计时器装饰器函数，它会在执行原始函数之前记录开始时间，执行原始函数之后记录结束时间，并计算函数的执行时间。这样，每次调用fibonacci函数时，都会打印出执行时间，并返回结果。

2. 授权装饰器：可以用装饰器函数来限制某些函数只能在特定条件下执行。

def login_required(original_function):
    def wrapper_function(*args, **kwargs):
        if not is_logged_in():
            raise Exception("Login required")
        return original_function(*args, **kwargs)
    return wrapper_function

@login_required
def delete_user(user_id):
    # Delete user implementation
    pass

在这个例子中，login_required是一个授权装饰器函数，它会在执行原始函数之前检查用户是否已登录，如果用户未登录，就会抛出一个异常。这样，每次调用delete_user函数时，都会先检查用户是否已登录。

通过这两个例子，我们可以看到装饰器函数的强大之处。装饰器函数不仅提供了一种简洁的语法来“增加”原始函数的功能，还能够提高代码的复用性和可维护性。通过定义各种不同的装饰器函数，我们可以在不修改原始函数的情况下，为函数添加各种不同的功能和限制。

总结起来，学习和掌握Python装饰器函数是非常重要的。装饰器函数能够提高代码的复用性和可维护性，使我们能够以一种简洁且灵活的方式对函数功能进行扩展和修改。希望本文对大家理解Python装饰器函数的概念和用法有所帮助，能够在实际项目中灵活应用。