這是一個 Python 裝飾器（Decorator） 的示例，用于測量函數的執行時間。下面詳細解析它的工作原理和用法：

---

代碼解析

1. 裝飾器定義 timer(func)

def timer(func):def wrapper(*args, **kwargs):start = time.time()                     # 記錄開始時間result = func(*args, **kwargs)          # 執行被裝飾的函數end = time.time()                       # 記錄結束時間print(f"函數 {func.__name__} 執行時間: {end-start:.2f}秒")  # 打印耗時return result                           # 返回原函數的結果return wrapper

• timer(func) 是一個裝飾器工廠函數，接收一個函數 func 作為參數。
• wrapper(*args, **kwargs) 是實際替換原函數的包裝函數：
  • *args 和 **kwargs 確保它可以處理任意參數（位置參數和關鍵字參數）。
  • 在調用原函數 func(*args, **kwargs) 前后分別記錄時間，計算并打印耗時。
  • 最后返回原函數的結果 result，確保裝飾器不影響原函數的功能。

2. 應用裝飾器 @timer

@timer
def long_running_function():time.sleep(2)

• @timer 是語法糖，等價于：

  long_running_function = timer(long_running_function)
  

• 調用 long_running_function() 時，實際執行的是 wrapper() 函數。

---

執行流程

1. 調用 long_running_function()。
2. 進入 wrapper(*args, **kwargs)：
   • 記錄 start 時間。
   • 執行原函數 func()（即 time.sleep(2)）。
   • 記錄 end 時間，計算耗時并打印。
   • 返回原函數的結果（此處為 None，因為 time.sleep() 無返回值）。

輸出示例：

函數 long_running_function 執行時間: 2.00秒

---

關鍵點

1. 裝飾器的作用：

   • 在不修改原函數代碼的情況下，為其添加新功能（如日志、計時、權限檢查等）。
   • 符合 開放-封閉原則（對擴展開放，對修改封閉）。

2. *args 和 **kwargs：

   • 確保裝飾器能處理任意參數的函數。例如：

     @timer
     def add(a, b):return a + b
     

     調用 add(1, b=2) 時，args 為 (1,)，kwargs 為 {'b': 2}。

3. 函數屬性保留：

   • 裝飾后函數的 __name__ 會變成 wrapper，可通過 functools.wraps 修復：

     from functools import wrapsdef timer(func):@wraps(func)def wrapper(*args, **kwargs):# ...原有邏輯return wrapper
     

---

實際應用場景

• 性能分析：統計函數執行時間。
• 日志記錄：記錄函數調用參數和結果。
• 權限驗證：在函數執行前檢查用戶權限。
• 緩存：緩存函數結果以避免重復計算（如 @lru_cache）。

---

改進版本（帶 functools.wraps）

import time
from functools import wrapsdef timer(func):@wraps(func)  # 保留原函數的元信息（如 __name__）def wrapper(*args, **kwargs):start = time.time()result = func(*args, **kwargs)end = time.time()print(f"函數 {func.__name__} 執行時間: {end-start:.2f}秒")return resultreturn wrapper

這樣，long_running_function.__name__ 仍會返回 "long_running_function"，而不是 "wrapper"。