一文了解 Python 中的装饰器

本文详细介绍了Python中的装饰器,包括其工作原理、如何使用装饰器修改函数行为,如计时、记录信息,以及在Web应用中的应用。此外,还探讨了如何传递参数给装饰器和使用多个装饰器。装饰器是Python元编程的一种强大工具,能避免代码重复,增强代码功能。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

前言

本文将带你学习装饰器在 Python 中的工作原理,如果在函数和类中使用装饰器,如何利用装饰器避免代码重复(DRY 原则,Don’t Repeat Yourself )。

Python 中的装饰器是什么

装饰器在 Python中是一个非常强大和有用的工具,因为它允许程序员修改函数或类的行为。装饰器允许我们包装另一个函数,以扩展包装函数的行为,而无需修改基础函数定义。这也被称为元编程,因为程序本身在程序运行时会尝试修改自身的另一部分。

装饰器是​语法糖: ​在代码中利用更简洁流畅的语法实现更为复杂的功能。

我们知道,Python 一切皆对象。这意味着 Python 中的函数可以用作参数或作为参数传递。一等函数的属性:

  • 函数是 Object 类型的实例。
  • 可以将函数存储在变量中。
  • 可以将该函数作为参数传递给另一个函数。
  • 可以从函数中返回函数。
  • 可以将它们存储在数据结构中,例如哈希表,列表等。

让我们看一个这样的例子。

def hello():
    print('Welcome to Python Decorator!')
    
another_hello = hello()
another_hello

# Welcome to Python Decorator!

定义了一个 ​​hello()​​ 函数,然后将 hello 函数分配给 another_hello 变量,然后调用这个变量,得到的结果是 hello 函数被执行。

既然 Python 中的函数是对象,那么除了可以简单的调用之外,就可以把函数作为对象传递给另一个

### Python装饰器的概念 Python装饰器是一种特殊类型的函数,用于修改其他函数的行为而不改变其源代码。这种设计模式允许开发者在不更改原始逻辑的情况下增强或扩展函数的功能[^1]。 装饰器本质上是一个接受函数作为参数并返回新函数的高阶函数。通过这种方式,可以在目标函数执行前后添加额外的操作,从而实现诸如日志记录、性能监控或其他横切关注点的功能[^4]。 --- ### 装饰器的基本结构 以下是装饰器的一个基本例子: ```python def my_decorator(func): def wrapper(): print("Something is happening before the function is called.") func() print("Something is happening after the function is called.") return wrapper @my_decorator def say_hello(): print("Hello!") say_hello() ``` 上述代码展示了如何定义和使用一个简单的装饰器 `my_decorator` 来包裹 `say_hello()` 函数。运行此代码会输出如下内容: ``` Something is happening before the function is called. Hello! Something is happening after the function is called. ``` --- ### 带有参数的装饰器 如果被装饰的函数需要传递参数,则装饰器内部的嵌套函数也需要支持这些参数。下面的例子展示了一个带有参数的装饰器: ```python def do_twice(func): def wrapper_do_twice(*args, **kwargs): func(*args, **kwargs) func(*args, **kwargs) return wrapper_do_twice @do_twice def greet(name): print(f"Hello {name}") greet("Alice") ``` 这段代码将两次调用 `greet("Alice")` 方法,并打印两遍问候语[^2]。 --- ### 使用内置装饰器 Python 提供了一些常用的内置装饰器来简化特定场景下的开发工作。例如: - `@classmethod`: 将方法转换为类方法。 - `@staticmethod`: 定义静态方法。 - `@property`: 把类的方法当作属性访问。 - `@functools.wraps`: 保留原函数元数据(如名称和文档字符串)[^3]。 #### 示例:`@property` 的使用 ```python class Circle: def __init__(self, radius): self._radius = radius @property def area(self): return 3.14 * (self._radius ** 2) c = Circle(5) print(c.area) # 输出圆的面积 ``` 在这个例子中,我们利用 `@property` 将 `area` 方法伪装成属性,使得可以通过对象直接访问计算后的值。 --- ### 类装饰器 除了函数装饰器外,还可以创建类装饰器以更复杂的方式管理状态或者行为。例如,以下代码片段演示了如何使用类装饰器统计某个函数的调用次数: ```python import functools class CallCounter: def __init__(self, func): functools.update_wrapper(self, func) self.func = func self.calls = 0 def __call__(self, *args, **kwargs): self.calls += 1 result = self.func(*args, **kwargs) print(f"{self.func.__name__} has been called {self.calls} times.") return result @CallCounter def add(a, b): return a + b add(1, 2) add(3, 4) ``` 每次调用 `add` 函数时都会更新计数器并将当前调用次数打印出来。 --- ### 总结 装饰器Python编程中的一个重要工具,能够帮助程序员编写更加模块化、可重用以及易于维护的代码。无论是基础的日志记录还是复杂的跨领域需求处理,都可以借助于这一强大的特性得以解决。 ---
评论 1
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值