在Python中使用装饰器修改函数行为

在Python中，装饰器是一种特殊的函数，用于修改其他函数的行为。装饰器功能强大，可以在不修改原有函数代码的情况下，增加新的功能或修改函数的行为。通过使用装饰器，我们能够将公共的功能封装起来，方便代码的复用和维护。

装饰器的基本语法如下：

def decorator_function(original_function):
    def wrapper_function(*args, **kwargs):
        # 新功能代码
        return original_function(*args, **kwargs)
    return wrapper_function

上述代码定义了一个装饰器函数decorator_function，该函数接受一个原始函数original_function作为参数，并返回一个内部函数wrapper_function。内部函数wrapper_function包装了原始函数的功能，并且可以在执行原始函数前后添加新的功能。

以下是一些常见的装饰器使用场景和示例：

1. 计时装饰器

import time

def timer(original_function):
    def wrapper_function(*args, **kwargs):
        start_time = time.time()
        result = original_function(*args, **kwargs)
        end_time = time.time()
        print(f"函数 {original_function.__name__} 运行时间：{end_time - start_time}秒")
        return result
    return wrapper_function

@timer
def some_function():
    time.sleep(2)

some_function()  # 输出：函数 some_function 运行时间：2.0000178813934326秒

上述代码定义了一个计时装饰器timer，用于测量函数的运行时间。通过在需要计时的函数上方添加@timer，即可应用该装饰器。在函数执行前，装饰器会记录当前的时间，执行完函数后，再记录当前的时间并输出函数的运行时间。

2. 权限验证装饰器

def check_permission(original_function):
    def wrapper_function(*args, **kwargs):
        if check_user_permission():
            return original_function(*args, **kwargs)
        else:
            print("无权限访问该函数！")
    return wrapper_function

@check_permission
def sensitive_function():
    # 敏感操作代码
    pass

sensitive_function()  # 输出：无权限访问该函数！

上述代码定义了一个权限验证装饰器check_permission，用于验证用户是否具有访问函数的权限。通过在需要验证权限的函数上方添加@check_permission，即可应用该装饰器。如果用户具有权限，则执行原始函数；否则，输出无权限的提示信息。

在Python中，装饰器的应用非常灵活，可以根据实际需求自由定义和使用，大大提升了代码的可维护性和可扩展性。但需要注意的是，装饰器在包装原始函数时，会修改原始函数的元数据，例如__name__、__doc__等，因此，在定义装饰器时， 使用functools模块中的wraps装饰器，来保留原始函数的元数据。

总结起来，装饰器是Python中一种非常强大的工具，通过它，我们可以在不修改原有函数代码的情况下，增加新的功能或修改函数的行为。掌握装饰器的使用方法，能够提高代码的重用性和可维护性。