python 一篇文章搞懂装饰器所有用法（建议收藏）

以下是“Python一篇文章搞懂装饰器所有用法”的完整攻略，包含了装饰器的定义、使用场景、语法、实现方式以及示例说明。

1. 装饰器的定义

装饰器是Python中种特殊的函数，它可以来修改其他函数的行为。装饰器本身是一个函数，它接受一个函数作为参数，并返回一个新函数。新的函数通常会在原函数的基础上添加一些额外的功能，例如日志记录、性能分析、缓存等。

2. 装饰器的使用场景

装饰器通用于以下场景：

• 日志记录：记录函数的调用时间、参数、返回值等信息。
• 性能分析：统计函数的执行时间、调用次数等信息。
• 缓存：缓存函数的计算结果，避免重复计算。
• 权限验证验证是否有权限执行某个函数。
• 重试机制：在函数执行失败时自动重试。

3. 装饰器的语法

装饰器的语法比较简单，它由一个函数和一个@符号组成。下面是一个简单的装饰器示例：

def my_decorator(func):
    def wrapper():
        print("Before the function is called.")
        func()
        print("After the function is called.")
    return wrapper

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

say_hello()

在以上示例中，我们定义了一个装饰器my_decorator，它接受一个函数作为参数，并返回一个新函数wrapper。在wrapper函数中，我们添加了一些额外功能，例如打印日志。最后，我们使用@my_decorator语法将装饰器应用到say_hello函数上。

4. 装饰器的实现方式

装饰器有两种实现方式：函数装饰器和类装饰器。

4.1 函数装饰器

函数装饰器是最常见的装饰器实现方式。它由一个函数和一个@符号组成，用来修改其他函数的行为。下面是一个简单的函数装饰器示例：

def my_decorator(func):
    def wrapper():
        print("Before the function is called.")
        func()
        print("After the function is called.")
    return wrapper

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

say_hello()

在以上示例中，我们定义了一个函数装饰器my_decorator，它接受一个函数作为参数，并返回一个新函数wrapper。在wrapper函数中，我们添加了一些额外的功能，例如打印日志。最后，我们使用@my_decorator语法将装饰器应用到say_hello函数上。

4.2 类装饰器

类装饰器是一种比较少见的装饰器实现方式。它由一个类和一个@符号组成，用来修改其他类的行为。下面是一个简单的类装饰器示例：

class my_decorator:
    def __init__(self, func):
        self.func = func

    def __call__(self):
        print("Before the function is called.")
        self.func()
        print("After the function is called.")

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

say_hello()

在以上示例中，我们定义了一个类装饰器my_decorator，它接受一个函数作为参数，并实现了__call__方法。在__call__方法中，我们添加了一些额外的功能，例如打印日志。最后，我们使用@my_decorator语法将装饰器应用到say_hello函数上。

5. 装饰器的示例说明

以下是两个使用装饰器的示例：

5.1 日志记录

下面是一个使用装饰器记录日志的示例：

def log(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print(f"Calling {.__name__} with args {args} and kwargs {kwargs}")
        return func(*args, **kwargs)
    return wrapper

@log
def add(x, y):
    return x + y

result = add(1, 2)
print(result)

在以上示例中，我们定义了一个装饰器log，它接受一个函数作为参数，并返回一个新函数wrapper。在wrapper函数中，我们打印了函数的名称、参数和关键字参数。最后，我们使用@log语法将装饰器应用到add函数上。

5.2 缓存计算结果

下面是一个使用饰器缓存计算结果的示例：

def cache(func):
    cached_results = {}

    def wrapper(*args):
        if args in cached_results:
            return cached_results[args]
        result = func(*args)
        cached_results[args] = result
        return result

    return wrapper

@cache
def fibonacci(n):
    if n < 2:
        return n
    return fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2)

result = fibonacci(10)
print(result)

在以上示例中，我们定义了一个装饰器cache它接受一个函数作为参数，并返回一个新函数wrapper。在wrapper函数中，我们使用一个字典cached_results来缓存函数的计算结果。如果函数的参数已经在缓存中存在，则直接返回缓存中的结果。否则，计算函数的结果，并将结果存储缓存中。最后，我们使用@cache语法将装饰器应用到fibonacci函数上。