Python装饰器：优雅的函数增强术

在Python中，装饰器（Decorator）是一种强大的语法特性，它允许我们在不修改原函数代码的情况下，为其添加新功能。这种“元编程”能力使代码更加模块化和可复用。

装饰器基础

装饰器本质上是一个函数，它接受一个函数作为参数，并返回一个新函数。最常见的用途包括日志记录、性能测试、权限校验等。

def simple_decorator(func):
    def wrapper():
        print("函数执行前")
        func()
        print("函数执行后")
    return wrapper

@simple_decorator
def say_hello():
    print("Hello, World!")

say_hello()

带参数的装饰器

实际开发中，我们常常需要装饰器能够接受参数：

import time

def timer_decorator(repeat=1):
    def decorator(func):
        def wrapper(*args, **kwargs):
            total_time = 0
            for _ in range(repeat):
                start = time.time()
                result = func(*args, **kwargs)
                total_time += time.time() - start
            print(f"平均执行时间: {total_time/repeat:.4f}秒")
            return result
        return wrapper
    return decorator

@timer_decorator(repeat=3)
def heavy_computation():
    return sum(i**2 for i in range(10000))

类装饰器

除了函数装饰器，Python还支持类装饰器，通过实现__call__方法来实现：

class CountCalls:
    def __init__(self, func):
        self.func = func
        self.call_count = 0

    def __call__(self, *args, **kwargs):
        self.call_count += 1
        print(f"函数已被调用{self.call_count}次")
        return self.func(*args, **kwargs)

@CountCalls
def process_data():
    # 数据处理逻辑
    pass

最佳实践

1. 使用functools.wraps保留原函数的元数据
2. 保持装饰器的单一职责
3. 考虑装饰器的执行顺序（从内到外）

装饰器是Python优雅设计哲学的完美体现，合理使用能让代码更加简洁、可维护。掌握这一特性，你将在Python开发中游刃有余。