Python函数——装饰器函数的理解和使用方式

装饰器是Python中一种特殊的函数，可以用来修改或增强其他函数的功能。装饰器函数可以接受一个函数作为参数，并返回一个新的函数。它可以在不修改原函数的代码的情况下，为原函数增加一些额外的功能或修改原函数的行为。装饰器在Python中被广泛应用于日志记录、性能测试、权限校验等场景。

装饰器函数的通常写法是使用@符号将装饰器函数名放在被装饰函数声明之前，类似于装饰器函数的调用语法。当Python解释器遇到这种写法时，它会自动调用装饰器函数，并将被装饰的函数作为参数传递给装饰器函数。

下面是一个简单的装饰器函数示例：

def log(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print(f"调用了函数：{func.__name__}")
        return func(*args, **kwargs)
    return wrapper

@log
def add(a, b):
    return a + b

在上面的示例中，log函数是一个装饰器函数。它接受一个函数作为参数，并返回一个新的函数wrapper。wrapper函数在调用原函数之前会先打印一条日志，然后再调用原函数，并返回原函数的返回值。

通过在add函数声明之前添加@log，可以将log装饰器应用到add函数上。当调用add函数时，实际上调用的是经过log装饰器修饰后的wrapper函数。这样，每次调用add函数时将会先打印一条日志。

装饰器可以用于参数不固定的函数，如上述示例中的add函数使用了可变参数。装饰器函数使用*args和**kwargs来接收任意数量的参数，并将这些参数传递给原函数。

除了用来修饰普通函数外，装饰器函数还可以修饰类的方法，例如用来实现权限校验、缓存等功能。

在编写装饰器函数时，建议使用functools模块中的wraps装饰器来保留原函数的元数据。具体做法是在返回的wrapper函数前加上@wraps(func)语句，其中func是被装饰的原函数。这样可以避免装饰器函数改变原函数的元数据，使得原函数的__name__属性等和原函数的信息保持一致。

from functools import wraps

def log(func):
    @wraps(func)
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print(f"调用了函数：{func.__name__}")
        return func(*args, **kwargs)
    return wrapper

@log
def add(a, b):
    return a + b

在上述示例中，使用了@wraps(func)语句保留了原函数add的元数据，使得修饰后的函数wrapper具有和add相同的__name__属性。

装饰器是Python中的一个重要特性，可以帮助开发者简化代码，提高代码的可读性和可维护性。通过合理地使用装饰器，可以方便地为函数添加额外的功能，而无需修改原函数的代码。