Python中的装饰器函数：实现函数的扩展和定制

装饰器函数是Python中一种非常强大和灵活的语法特性，它可以用来扩展和定制已有的函数。装饰器函数的特点是可以在不改动原函数代码的情况下，为函数添加额外的功能。

在Python中，函数也是对象，可以把函数赋值给变量，也可以把函数作为参数传递给另一个函数，还可以把函数作为返回值返回。

装饰器函数的定义形式如下：

def decorator(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        # 添加额外的功能
        return func(*args, **kwargs)
    return wrapper

其中，decorator是装饰器函数，func是需要被装饰的函数。wrapper是内部函数，用来接收func函数作为参数，并在其基础上添加额外的功能。最后，wrapper函数被返回，替代原函数。

装饰器的使用方式是通过@符号将装饰器函数添加到需要装饰的函数的上方。例如，如果要为一个函数hello添加日志功能，可以通过装饰器函数@decorator实现。

@decorator
def hello(name):
    print("Hello,", name)

在这个例子中，hello函数通过装饰器函数decorator添加了日志功能。具体实现是将hello函数作为参数传递给decorator函数，然后将hello函数替换为返回的wrapper函数。

装饰器函数可以实现很多功能，下面介绍几个常用的装饰器函数：

1. 添加日志功能

import logging

def log_decorator(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        logging.info(f"Calling function {func.__name__}")
        return func(*args, **kwargs)
    return wrapper

这个装饰器函数将会在调用被装饰的函数前后分别输出日志信息。

2. 计时功能

import time

def timer_decorator(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        start_time = time.time()
        result = func(*args, **kwargs)
        end_time = time.time()
        print(f"Elapsed time: {end_time - start_time} seconds")
        return result
    return wrapper

这个装饰器函数将会在调用被装饰的函数前后分别记录开始和结束时间，并输出运行时间。

3. 权限校验

def login_required(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        if not check_login():
            return "Please login"
        return func(*args, **kwargs)
    return wrapper

这个装饰器函数将会在调用被装饰的函数前进行登录校验，如果未登录则返回提示信息。

装饰器函数可以通过参数定制行为，例如可以传递参数来设定日志的级别、计时的单位等。

装饰器函数的灵活性和可扩展性让它成为Python中一种重要的编程模式。通过定义装饰器函数，我们可以在不改动原函数的情况下，动态地为函数添加功能和行为，实现更加灵活和可复用的代码。