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介绍

装饰器(Decorators)是 Python 中一个核心概念，用于扩展和修改可调用对象的行为，而无需修改其本身。装饰器通过在包装对象运行之前或之后执行代码来增强功能，这使得我们的代码更加简洁高效。装饰器在实际应用中广泛使用，例如日志记录、性能测试、身份验证、授权、计时和缓存等场景。

装饰器用法

Python 提供了 @ 符号作为装饰器的简化语法，但需要注意，装饰器函数必须返回一个函数对象。我们可以分为两种类型：不带 @ 符号和带 @ 符号的装饰器。

不带 @ 符号的 Python 装饰器

在这种情况下，我们手动定义一个装饰器函数，然后使用它来包装目标函数。例如：

def a(func):    def wrapper():        print("11111")        func()        print("22222")    return wrapper# 调用def b():    print("bbbbbbb")# 调用方式需要通过执行 a(b) 来访问 func

这里，a 作为装饰器，通过在输出中添加两行打印来装饰函数 b 的行为，打印了 "11111" 和 "22222"，随后调用 b。

带 @ 符号的 Python 装饰器

使用 @ 符号时，可以简化装饰器的书写方式，并且在定义装饰器后直接应用于目标函数。例如：

def a(func):    def wrapper():        print("11111")        func()        print("22222")    return wrapper@decorator adef b():    print("bbbbbbb")

此时，b 函数已经被装饰，直接调用 b() 就会触发装饰后的行为。

functools @wraps 装饰器

在应用装饰器后，函数名、文档字符串和 module 等属性会丢失，这对于调试和维护来说是个问题。为了保留这些属性，我们可以使用 functools 中的 @wraps 装饰器。例如：

from functools import wrapsdef a(fun):    @wraps(fun)    def wrapper():        '''这是 wrapper 函数的文档字符串'''        print("***************************")        fun()        print("***************************")    return wrapper@decorator adef b():    '''这是 b 函数的文档字符串'''    print("bbbb")    # 调用 b 的结果    print(b.__name__)    print(b.__doc__)

通过使用 @wraps 装饰器，函数的元数据（如名称、文档字符串）得以保留，这简化了调试和维护过程。

Python 类装饰器

类装饰器是一种更加灵活的装饰器类型，我们可以自定义类并提供额外功能。例如，可以创建一个计数器装饰器来跟踪函数的调用次数。具体实现如下：

from functools import update_wrapperclass CountCalls:    def __init__(self, fun):        update_wrapper(self, fun)        self.fun = fun        self.num_of_calls = 0    def __call__(self, *args, **kwargs):        self.num_of_calls += 1        print(f"Call {self.num_of_calls} of {self.fun.__name__}")        return self.fun(*args, **kwargs)@CountCallsdef hello():    print("Hello there!")# 示例调用a = hello()print(f"函数 {hello.__name__} 被调用了 {a.num_of_calls} 次")b = hello()print(f"函数 {hello.__name__} 被调用了 {b.num_of_calls} 次")

在这种方式下，CountCalls 类作为装饰器，自动跟踪和打印目标函数的调用次数。这为代码的监控和调试提供了强大的功能。

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