Python 裝飾器是一種高級功能，允許你在不修改原始函數代碼的情況下，動態地修改或擴展函數的行為。

基本語法

裝飾器是一種特殊的函數，其基本語法如下：

def decorator_function(func):def wrapper(*args, **kwargs):# 在調用原始函數之前的操作result = func(*args, **kwargs)# 在調用原始函數之后的操作return resultreturn wrapper

常用命令

• @decorator_function：將裝飾器應用到函數上的語法糖。
• decorator_function：裝飾器函數本身。

示例

示例 1：簡單裝飾器

def my_decorator(func):def wrapper():print("Something is happening before the function is called.")func()print("Something is happening after the function is called.")return wrapper@my_decorator
def say_hello():print("Hello!")say_hello()

示例 2：帶參數的裝飾器

def repeat(num_times):def decorator_repeat(func):def wrapper(*args, **kwargs):for _ in range(num_times):result = func(*args, **kwargs)return resultreturn wrapperreturn decorator_repeat@repeat(num_times=3)
def greet(name):print(f"Hello {name}")greet("Alice")

應用場景

1. 日志記錄

裝飾器在日志記錄中發揮著重要作用，它可以捕獲函數的輸入參數、執行時間以及輸出結果，從而方便開發人員跟蹤函數的執行過程和調試代碼。通過裝飾器記錄日志，可以提高代碼的可讀性和可維護性。

示例代碼：

import logging
import timedef log_decorator(func):def wrapper(*args, **kwargs):logging.info(f"Calling function {func.__name__} with args: {args}, kwargs: {kwargs}")start_time = time.time()result = func(*args, **kwargs)end_time = time.time()logging.info(f"Function {func.__name__} executed in {end_time - start_time} seconds with result: {result}")return resultreturn wrapper@log_decorator
def add(x, y):return x + yresult = add(3, 5)
print("Result:", result)

2. 性能監控

裝飾器在性能監控方面也具有重要作用，它可以幫助開發人員監控函數的執行時間，發現潛在的性能瓶頸并進行優化。通過裝飾器進行性能監控，可以提高代碼的效率和性能。

示例代碼：

import timedef performance_decorator(func):def wrapper(*args, **kwargs):start_time = time.time()result = func(*args, **kwargs)end_time = time.time()print(f"Function {func.__name__} executed in {end_time - start_time} seconds")return resultreturn wrapper@performance_decorator
def calculate_factorial(n):factorial = 1for i in range(1, n + 1):factorial *= ireturn factorialresult = calculate_factorial(10)
print("Factorial:", result)

3. 權限驗證

裝飾器可以用于權限驗證，例如檢查用戶是否具有執行特定操作的權限。這種方式使得權限驗證邏輯與業務邏輯分離，提高了代碼的模塊化和可維護性。

示例代碼：

def permission_required(permission):def decorator(func):def wrapper(*args, **kwargs):if check_permission(permission):return func(*args, **kwargs)else:raise PermissionError("Permission denied")return wrapperreturn decoratordef check_permission(permission):# 檢查用戶是否具有指定權限的邏輯return True  # 此處僅為示例，實際需根據業務邏輯實現@permission_required("admin")
def delete_user(user_id):# 刪除用戶的邏輯print(f"User {user_id} deleted successfully")delete_user(123)

注意事項

1. 裝飾器順序

當多個裝飾器應用于同一個函數時，它們的執行順序與它們在代碼中的順序相反。這意味著最先定義的裝飾器實際上會最后執行，而最后定義的裝飾器會最先執行。

示例代碼：

def decorator1(func):def wrapper():print("Decorator 1 executed")func()return wrapperdef decorator2(func):def wrapper():print("Decorator 2 executed")func()return wrapper@decorator1
@decorator2
def greet():print("Hello!")greet()

輸出結果為：

Decorator 1 executed
Decorator 2 executed
Hello!

2. 裝飾器的參數

如果裝飾器本身需要接受參數，則需要在裝飾器函數外再包裹一層函數。這樣的裝飾器稱為帶參數的裝飾器。在定義帶參數的裝飾器時，外層函數接受裝飾器參數，內層函數接受被裝飾函數。

示例代碼：

def decorator_with_param(param):def decorator(func):def wrapper():print(f"Decorator with parameter {param} executed")func()return wrapperreturn decorator@decorator_with_param("test")
def greet():print("Hello!")greet()

輸出結果為：

Decorator with parameter test executed
Hello!

總結

裝飾器是 Python 中一種強大的工具，可用于動態修改函數的行為，常用于日志記錄、性能監控、權限驗證等場景。通過合理使用裝飾器，可以提高代碼的靈活性、可重用性和可維護性。