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1 装饰器介绍

Python 装饰器（Decorator）是一种用于修改或扩展函数或方法行为的工具。它允许在不改变原函数代码的情况下，动态地添加功能。装饰器本质上是一个闭包函数，接受一个函数作为参数并返回一个新的函数。

2 装饰器的主要作用

作用	描述
代码复用	将通用功能（如日志记录、权限检查、性能测试等）封装到装饰器中，避免重复代码。
增强函数功能	在不修改原函数的情况下，添加额外功能。
简化代码	通过装饰器将横切关注点（如日志、缓存等）与核心逻辑分离，使代码更清晰。

3 装饰器的常见应用场景

场景	描述
日志记录	自动记录函数的调用信息。
权限验证	在函数执行前检查用户权限
缓存	缓存函数的结果，避免重复计算。
性能测试	测量函数的执行时间。
事务管理	在数据库操作中自动管理事务。

4 装饰器基本语法

装饰器的构建有两种方式：传统语法和语法糖。

语法糖（Syntactic Sugar）是指在编程语言中添加的某种语法特性，它并不改变语言的功能，但能使代码更易读、更简洁，从而提高开发效率和代码的可维护性。语法糖通常通过编译器或解释器转换为等价的标准语法，因此在运行时不会带来性能损失。

4.1 传统方式

def log_decorator(func):def log_inner(*args, **kwargs):print("方法调用前")result = func(*args, **kwargs)print("方法调用后")return resultreturn log_innerdef test(content):print(content)# 创建闭包对象，将要装饰的函数对象作为参数传入
t = log_decorator(test)
# 调用
t("hello world")

4.2 语法糖

语法糖的形式一般常用

# log_decorator 为外部函数
def log_decorator(func):   # log_inner 为内部函数def log_inner(*args, **kwargs):print("方法调用前")result = func(*args, **kwargs)print("方法调用后")return result# 返回内部函数对象return log_inner@log_decorator
def test(conetnt):print(conetnt)test("hello world")

注意：装饰函数只能有一个参数，也就是外包函数只能传入一个参数，内部函数没有要求，一般与装饰函数的参数一致。

通过传统函数，可以反推处语法糖的用法：

• 将被装饰的函数作为参数传入到装饰函数中
• 内部函数通过引用外部函数变量，并将自身形参传传递函数变量
• 将内部函数作为对象返回

5 使用案例

5.1 无参无返回

def log_decorator(func):def log_inner(*args, **kwargs):print("方法调用前")func(*args, **kwargs)print("方法调用后")return log_inner@log_decorator
def test():print("hello world")if __name__ == '__main__':# # 传统方式# # 创建闭包对象，将要装饰的函数对象作为参数传入# t = log_decorator(test)# # 调用# t()# 语法糖test()

5.2 有参无返回

def log_decorator(func):def log_inner(content):print("方法调用前")func(content)print("方法调用后")return log_inner@log_decorator
def test(content):print(content)if __name__ == '__main__':# # 传统方式# # 创建闭包对象，将要装饰的函数对象作为参数传入# t = log_decorator(test)# # 调用# t("hello world")# 语法糖test("hello world")

5.3无参有返回

def log_decorator(func):def log_inner():print("方法调用前")return func()return log_inner@log_decorator
def test():return "hello world"if __name__ == '__main__':# # 传统方式# # 创建闭包对象，将要装饰的函数对象作为参数传入# t = log_decorator(test)# # 调用# print(t("hello world"))# 语法糖print(test())

5.4 有参有返回

def log_decorator(func):def log_inner(content):print("方法调用前")return func(content)return log_inner@log_decorator
def test(content):return contentif __name__ == '__main__':# # 传统方式# # 创建闭包对象，将要装饰的函数对象作为参数传入# t = log_decorator(test)# # 调用# print(t("hello world"))# 语法糖print(test("hello world"))

5.5 可变参数

def log_decorator(func):def log_inner(*args, **kwargs):print("方法调用前")func(*args, **kwargs)print("方法调用前后")return log_inner@log_decorator
def test(*args, **kwargs):for arg in args:print(arg, end=' ')for key, value in kwargs.items():print((key, value), end=' ')if __name__ == '__main__':# # 传统方式# # 创建闭包对象，将要装饰的函数对象作为参数传入# t = log_decorator(test)# # 调用# t("hello world", "python", name="Java", age=20)# 语法糖test("hello world", "python", name="Java", age=20)

5.6 多个修饰器的使用

def log_decorator(func):def log_inner(*args, **kwargs):print("日志记录中……")func(*args, **kwargs)return log_innerdef cache_decorator(func):def cache_inner(*args, **kwargs):print("数据缓存中……")func(*args, **kwargs)return cache_inner@log_decorator
@cache_decorator
def test(*args, **kwargs):for arg in args:print(arg, end=' ')for key, value in kwargs.items():print((key, value), end=' ')if __name__ == '__main__':# # 传统方式# # 创建闭包对象，将要装饰的函数对象作为参数传入# cache = cache_decorator(test)# log = log_decorator(cache)# # 调用，log 对象离调用对象最近，所以先返回# log("hello world", "python", name="Java", age=20)# 语法糖test("hello world", "python", name="Java", age=20)

多个装饰器同时使用，如果是传统方式调用，则由内向外进行装饰，也就是根据返回对象离函数最近的返回，说白了，最后是谁调用的及返回的。

cache = cache_decorator(test)
log = log_decorator(cache)
# 调用，log 对象离调用对象最近，所以先返回
log("hello world", "python", name="Java", age=20)

语法糖方式调用，则是从上往下先调用。

@log_decorator
@cache_decorator

两者的返回结果一致，如下：

日志记录中……
数据缓存中……
hello world python ('name', 'Java') ('age', 20) 

5.7 带参数的装饰器

修饰器本身也可以接受参数。此时需要定义一个返回修饰器的函数。

def param_decorator(n):def log_decorator(func):def log_inner(*args, **kwargs):print("日志记录中……")for i in range(n):print(f"日志记录{i + 1}")func(*args, **kwargs)print()return log_innerreturn log_decorator@param_decorator(3)
def test(*args, **kwargs):for arg in args:print(arg, end=' ')for key, value in kwargs.items():print((key, value), end=' ')if __name__ == '__main__':# # 传统方式# # 创建闭包对象，将要装饰的函数对象作为参数传入# p = param_decorator(3)# t = p(test)# # 调用# t("hello world", "python", name="Java", age=20)# # 语法糖test("hello world", "python", name="Java", age=20)

5.8 类装饰器

def func_method(cls):def inner_method(self):return "这是装饰器返回的函数"cls.ext_method = inner_methodreturn cls@func_method
class TestClass:passif __name__ == '__main__':# # 传统方式调用# # 装饰 TestClass类，返回修改后的类# test = func_method(TestClass)# # 实例化对象# t = test()# print(t.ext_method())# 语法糖test = TestClass()print(test.ext_method())