Python装饰器的妙用：技巧、示例与最佳实践

2023-11-04 12:28:24

Python装饰器的概念

装饰器本质上是高阶函数，它接收一个函数作为参数，并返回一个新的函数。这个新函数继承了原函数的功能，同时还拥有装饰器添加的额外功能或限制。

def decorator(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        # 在函数执行前做一些事情
        result = func(*args, **kwargs)
        # 在函数执行后做一些事情
        return result
    return wrapper

要使用装饰器，只需在函数名前加上@符号，然后跟上装饰器的名称即可。例如：

@decorator
def my_function():
    # 函数代码

现在，my_function不仅具有它自己的功能，还具有装饰器添加的额外功能。

Python装饰器的技巧和示例

装饰器可以用于解决各种问题，例如：

缓存函数的返回值，以提高性能
验证函数的参数，以确保它们符合预期
记录函数的执行时间，以帮助分析性能瓶颈
控制函数的访问权限，以实现安全性和模块化

以下是一些使用装饰器的示例：

缓存函数返回值：

import functools

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

现在，fibonacci函数的返回值将被缓存起来，以后调用时将直接从缓存中获取，从而提高性能。

验证函数参数：

def validate_input(func):
    def wrapper(x, y):
        if not isinstance(x, int) or not isinstance(y, int):
            raise TypeError("x and y must be integers")
        return func(x, y)
    return wrapper

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

现在，add函数的参数将被验证，以确保它们都是整数。如果参数不满足要求，将会引发TypeError异常。

记录函数执行时间：

import time

def timer(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        start = time.time()
        result = func(*args, **kwargs)
        end = time.time()
        print(f"Function '{func.__name__}' took {end - start} seconds to execute")
        return result
    return wrapper

@timer
def my_function():
    # 函数代码

现在，my_function函数的执行时间将被记录下来，并输出到控制台。