Python装饰器：详解与实战

装饰器是Python语言中一种高级的编程技术，它可以在不修改函数源代码的情况下，增加或修改函数的功能。本文将详细介绍Python装饰器的概念、语法和实战应用。

1. 装饰器的概念

装饰器本质上是一个Python函数，它可以接收一个函数作为参数，然后返回一个新的函数。这个新函数通常会在原来的函数执行前或执行后做一些额外的处理。使用装饰器可以避免在函数内部直接修改源代码，使得代码更加简洁、灵活和易读。

2. 装饰器的语法

装饰器的语法比较简单，它是一个普通的Python函数，但是在函数定义的上面加上@decorator的语法糖即可。例如：

```
def decorator(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        # 在执行目标函数前做一些附加处理
        result = func(*args, **kwargs)
        # 在执行目标函数后做一些附加处理
        return result
    return wrapper

@decorator
def target_function():
    # 目标函数的代码
    pass
```

在这个例子中，我们定义了一个名为decorator的装饰器函数，它接收一个函数作为参数，并返回一个wrapper函数。这个wrapper函数才是最终被执行的函数，它在执行目标函数前和后做一些附加处理。使用@decorator的语法糖，我们可以将target_function函数传递给decorator函数作为参数，然后将返回的wrapper函数赋值给target_function，这样target_function函数就被装饰了。

3. 装饰器的实战应用

下面我们将介绍几个常见的装饰器实战应用。

3.1 计时器装饰器

计时器装饰器可以用来计算函数运行的时间，以便优化程序性能。

```
import time

def timer(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        start_time = time.time()
        result = func(*args, **kwargs)
        end_time = time.time()
        print("函数%s运行时间为%s秒" % (func.__name__, end_time - start_time))
        return result
    return wrapper

@timer
def my_func():
    # 目标函数的代码
    pass
```

在这个例子中，我们定义了一个名为timer的计时器装饰器，它可以在函数执行前和执行后打印出函数运行的时间。使用@timer的语法糖，我们可以将my_func函数传递给timer函数作为参数，并将返回的wrapper函数赋值给my_func，这样my_func函数就被装饰了。

3.2 日志记录装饰器

日志记录装饰器可以用来记录函数的输入和输出，以便调试程序错误。

```
def logger(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        input_str = "输入参数" + str(args) + str(kwargs)
        output_str = "输出结果" + str(func(*args, **kwargs))
        print(input_str)
        print(output_str)
        return func(*args, **kwargs)
    return wrapper

@logger
def my_func():
    # 目标函数的代码
    pass
```

在这个例子中，我们定义了一个名为logger的日志记录装饰器，它可以在函数执行前打印出函数的输入参数，执行后打印出函数的输出结果。使用@logger的语法糖，我们可以将my_func函数传递给logger函数作为参数，并将返回的wrapper函数赋值给my_func，这样my_func函数就被装饰了。

3.3 权限控制装饰器

权限控制装饰器可以用来限制用户对敏感函数的访问，以提高程序安全性。

```
def admin_required(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        if not user.is_admin:
            raise Exception("您没有权限访问该接口！")
        return func(*args, **kwargs)
    return wrapper

@admin_required
def sensitive_func():
    # 敏感函数的代码
    pass
```

在这个例子中，我们定义了一个名为admin_required的权限控制装饰器，它可以在用户访问敏感函数之前检查用户的权限，如果用户不是管理员，则抛出异常。使用@admin_required的语法糖，我们可以将sensitive_func函数传递给admin_required函数作为参数，并将返回的wrapper函数赋值给sensitive_func，这样sensitive_func函数就被装饰了。

4. 总结

Python装饰器是一种高级的编程技术，可以在不修改函数源代码的情况下，增加或修改函数的功能。本文介绍了装饰器的概念、语法和实战应用，希望能帮助读者更好地理解和应用Python装饰器。