用 Python 装饰器为代码加分：函数与类行为的灵活控制-优快云博客

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装饰器是 Python 中的一个高级特性，它通过允许你动态地扩展或修改函数、方法或类的行为，极大地提升了代码的可重用性和模块化。理解装饰器的工作原理，能够帮助你写出更简洁、高效、可维护的代码。

1. 什么是装饰器？

在 Python 中，装饰器本质上是一个函数，它接受另一个函数作为输入，经过加工后返回一个新的函数（或修改过的函数）。装饰器通常用于扩展或修改函数的功能，而无需修改原函数的源代码。

装饰器的常见用途包括：

日志记录：自动记录函数调用的输入输出信息。
性能分析：测量函数执行时间，优化性能。
权限控制：限制函数的访问权限，增加安全性。
缓存：缓存函数结果以提高性能。

那么就需要问问各位懂行大佬！！！
哪些情况使用装饰器会比较好！！！
希望评论留言！！！

2. 装饰器的基本语法

装饰器的基本语法非常简洁，使用 @decorator_name 语法来应用装饰器。

def decorator_function(original_function):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print("函数执行前的操作")
        result = original_function(*args, **kwargs)
        print("函数执行后的操作")
        return result
    return wrapper

@decorator_function
def target_function(arg1, arg2):
    print(f"原始函数执行，参数为：{arg1}, {arg2}")

在上述代码中，@decorator_function 将 target_function 作为参数传递给装饰器 decorator_function，并将返回的 wrapper 函数替代原函数。

看过一篇文章中的等价关系：

3. 一个简单的装饰器实例

以下是一个简单的装饰器示例，在函数执行前后打印日志：

def my_decorator(func):
    def wrapper():
        print("在函数之前执行")
        func()
        print("在函数之后执行")
    return wrapper

@my_decorator
def say_hello():
    print("Hello!")

say_hello()

输出为：

4. 带参数的装饰器

如果目标函数需要参数，你可以通过在 wrapper 函数中使用 *args 和 **kwargs 来传递这些参数：

def my_decorator(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print("函数执行前")
        func(*args, **kwargs)
        print("函数执行后")
    return wrapper

@my_decorator
def greet(name):
    print(f"Hello, {name}!")

greet("Alice")

输出为：

5. 带参数的装饰器工厂

装饰器本身也可以接受参数。如果你希望控制装饰器的行为，可以通过创建装饰器工厂来接受参数。例如，以下装饰器会让函数重复执行多次：

def repeat(num_times):
    def decorator(func):
        def wrapper(*args, **kwargs):
            for _ in range(num_times):
                func(*args, **kwargs)
        return wrapper
    return decorator

@repeat(3)
def say_hello():
    print("Hello!")

say_hello()

输出为：

6. 类装饰器：动态修改类行为

除了函数装饰器，Python 也支持类装饰器。类装饰器用于修改类的行为，它接收一个类作为参数，并返回修改后的类。类装饰器常见的应用场景包括实现单例模式、日志记录等。

6.1 函数形式的类装饰器

下面是一个类装饰器的例子，它在类方法执行前后打印日志：

def log_class(cls):
    class Wrapper:
        def __init__(self, *args, **kwargs):
            self.wrapped = cls(*args, **kwargs)
        def __getattr__(self, name):
            return getattr(self.wrapped, name)
        def display(self):
            print(f"调用 {cls.__name__}.display() 前")
            self.wrapped.display()
            print(f"调用 {cls.__name__}.display() 后")
    return Wrapper

@log_class
class MyClass:
    def display(self):
        print("这是 MyClass 的 display 方法")

obj = MyClass()
obj.display()

输出为：

6.2 类形式的类装饰器（单例模式）

类装饰器还可以用于实现单例模式，确保类的实例是唯一的：

class SingletonDecorator:
    def __init__(self, cls):
        self.cls = cls
        self.instance = None

    def __call__(self, *args, **kwargs):
        if not self.instance:
            self.instance = self.cls(*args, **kwargs)
        return self.instance

@SingletonDecorator
class Database:
    def __init__(self):
        print("Database 初始化")

db1 = Database()
db2 = Database()
print(db1 is db2)  # True，说明是同一个实例

输出为：

7. Python 内置装饰器

Python 提供了几个常用的内置装饰器，帮助开发者更加高效地管理类和函数。

@staticmethod：定义静态方法，无需实例化类即可调用。
@classmethod：定义类方法，接收类本身作为第一个参数。
@property：将方法转换为属性访问。

8. 多个装饰器的堆叠

你还可以将多个装饰器堆叠在一起，它们会按照从下到上的顺序依次应用：

def decorator1(func):
    def wrapper():
        print("Decorator 1")
        func()
    return wrapper

def decorator2(func):
    def wrapper():
        print("Decorator 2")
        func()
    return wrapper

@decorator1
@decorator2
def say_hello():
    print("Hello!")

say_hello()

输出为：