Python 装饰器（Decorators）
- 什么是装饰器？
装饰器（Decorator）本质上是一个 修改其他函数功能的函数。它的核心思想是：不修改原函数代码，动态添加新功能。比如：
记录函数执行时间
检查用户权限
缓存计算结果
自动重试失败操作
- 理解函数是“对象”
在 Python 中，函数也是对象，可以像变量一样传递。这是装饰器的核心基础！
示例 1：函数赋值给变量
python
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def say_hello():print("Hello!")
将函数赋值给变量
greet = say_hello
调用变量（实际调用函数）
greet() # 输出: Hello!
示例 2：函数作为参数传递
python
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def call_twice(func):func() # 第一次调用func() # 第二次调用call_twice(say_hello)
# 输出:
# Hello!
# Hello!
- 最简单的装饰器
假设我们要在函数执行前后打印日志：
步骤 1：定义一个装饰器函数
python
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def log_decorator(func):def wrapper():print("函数开始执行...")func() # 调用原函数print("函数执行完毕！")return wrapper # 返回新函数
步骤 2：使用装饰器
python
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@log_decorator # 语法糖（等价于 say_hello = log_decorator(say_hello)
def say_hello():print("Hello!")say_hello()# 输出:
# 函数开始执行...
# Hello!
# 函数执行完毕！
- 装饰器的执行过程
当使用 @log_decorator 时，实际发生了以下步骤：
传递函数：log_decorator(say_hello) 被调用，参数是原函数 say_hello
返回新函数：log_decorator 返回内部定义的 wrapper 函数
替换原函数：say_hello 变量指向新的 wrapper 函数
- 处理带参数的函数
如果被装饰的函数需要参数，怎么办？让 wrapper 接受参数并传递给原函数。
示例：记录函数参数
python
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def log_args(func):def wrapper(*args, **kwargs): # 接受任意参数print(f"参数: args={args}, kwargs={kwargs}")return func(*args, **kwargs) # 传递参数给原函数return wrapper@log_args
def add(a, b):return a + bprint(add(3, b=5))
# 输出:
# 参数: args=(3,), kwargs={'b': 5}
8
- 装饰器带参数
如果装饰器本身需要参数（比如指定日志级别），需要再包裹一层。
示例：根据日志级别打印
python
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def log_level(level): # 外层函数接受参数def decorator(func): # 装饰器函数def wrapper(*args, **kwargs):print(f"[{level}] 函数开始执行...")result = func(*args, **kwargs)print(f"[{level}] 函数执行完毕！")return resultreturn wrapperreturn decorator # 返回装饰器@log_level("INFO") # 等价于 add = log_level("INFO")(add)
def add(a, b):return a + badd(2, 3)
# 输出:
# [INFO] 函数开始执行...
# [INFO] 函数执行完毕！
- 保留原函数的信息
使用装饰器后，原函数的名称（name）和文档（doc）会被替换为 wrapper。用 functools.wraps 解决这个问题：
python
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from functools import wrapsdef log_decorator(func):@wraps(func) # 保留原函数信息def wrapper(*args, **kwargs):print("开始执行...")result = func(*args, **kwargs)print("执行完毕！")return resultreturn wrapper@log_decorator
def say_hello():"""打招呼的函数"""print("Hello!")print(say_hello.__name__) # 输出: say_hello（而不是 wrapper）
print(say_hello.__doc__) # 输出: 打招呼的函数
- 类装饰器
除了函数，还可以用类实现装饰器。通过实现 call 方法：
python
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class CountCalls:def __init__(self, func):self.func = funcself.calls = 0def __call__(self, *args, **kwargs):self.calls += 1print(f"函数被调用了 {self.calls} 次")return self.func(*args, **kwargs)@CountCalls
def say_hello():print("Hello!")say_hello() # 输出: 函数被调用了 1 次 → Hello!
say_hello() # 输出: 函数被调用了 2 次 → Hello
!
9. 实际应用场景
装饰器在 Python 中广泛应用，例如：
Web框架：@app.route(“/”)（Flask/Django）
权限验证：@login_required
性能测试：计算函数执行时间
缓存：@lru_cache（内置装饰器）
总结
核心思想：装饰器通过“函数嵌套”和“函数作为参数”实现功能扩展。
关键点：
使用 @decorator 语法糖
处理参数：*args 和 **kwargs
保留原函数信息：@wraps(func)
类装饰器：实现 call 方法
试着写几个自己的装饰器（比如记录执行时间），就能快速掌握这个概念！
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