Python装饰器：让代码更优雅的魔法工具

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，为函数添加新功能。这种“元编程”能力让Python代码更加简洁优雅。

装饰器是什么？

装饰器本质上是一个接受函数作为参数的高阶函数，它返回一个新函数，通常用于扩展原函数的行为。这种模式遵循“开放-封闭”原则：对扩展开放，对修改封闭。

一个简单示例

def timer_decorator(func):
    import time
    def wrapper(*args, **kwargs):
        start = time.time()
        result = func(*args, **kwargs)
        end = time.time()
        print(f"{func.__name__} 执行时间: {end-start:.4f}秒")
        return result
    return wrapper

@timer_decorator
def slow_function():
    time.sleep(1)
    return "完成"

# 调用时会自动计时
result = slow_function()

装饰器的应用场景

1. 性能监控：如上面的执行时间统计
2. 权限验证：检查用户是否有权访问某个函数
3. 日志记录：自动记录函数调用信息
4. 缓存机制：存储函数结果，避免重复计算
5. 输入验证：检查函数参数的有效性

使用functools.wraps

为了避免装饰器带来的元数据丢失问题，建议使用functools.wraps：

from functools import wraps

def my_decorator(func):
    @wraps(func)  # 保留原函数的元数据
    def wrapper(*args, **kwargs):
        return func(*args, **kwargs)
    return wrapper

装饰器是Python中极其有用的工具，掌握它能让你写出更加简洁、可维护的代码。从简单的功能增强到复杂的框架设计，装饰器无处不在，是每个Python开发者都应该掌握的“魔法”技能。