当前位置：首页 > news >正文

Python中内置装饰器

news 2025/9/10 8:33:07

Python 装饰器（Decorator）是一种强大的语法，用于在不修改原函数代码的前提下，动态地增强函数的功能。它本质上是一个高阶函数（接收函数作为参数，并返回一个新函数），通常用于日志记录、权限验证、缓存等场景。

一、装饰器的核心原理

装饰器的作用可以概括为：“包装”原函数，在原函数执行前后添加额外逻辑，同时不改变原函数的调用方式。

基本流程：

定义一个装饰器函数（接收被装饰的函数作为参数）
在装饰器内部定义一个“包装函数”（实现增强逻辑）
返回这个包装函数替换原函数

二、基础示例：最简单的装饰器

下面通过一个“计时装饰器”示例，理解装饰器的基本用法：

# 1. 定义装饰器：计算函数执行时间
def timer_decorator(func):# 3. 定义包装函数（包装原函数）def wrapper():import timestart = time.time()  # 执行前：记录开始时间func()  # 调用原函数end = time.time()    # 执行后：记录结束时间print(f"函数执行耗时：{end - start:.2f}秒")# 4. 返回包装函数（替换原函数）return wrapper# 2. 使用装饰器：用@语法修饰目标函数
@timer_decorator
def slow_function():# 模拟耗时操作import timetime.sleep(1)print("函数执行完毕")# 调用被装饰后的函数（调用方式不变）
slow_function()

输出：

函数执行完毕
函数执行耗时：1.00秒

关键点：

@timer_decorator 等价于 slow_function = timer_decorator(slow_function)
调用 slow_function() 时，实际执行的是装饰器返回的 wrapper() 函数
原函数 slow_function 的功能被保留，同时新增了“计时”功能

三、带参数的函数如何装饰？

如果被装饰的函数有参数，需要在包装函数中传递参数：

def log_decorator(func):# 包装函数接收任意参数 *args 和 **kwargsdef wrapper(*args, **kwargs):print(f"调用函数：{func.__name__}，参数：{args}, {kwargs}")result = func(*args, **kwargs)  # 传递参数给原函数print(f"函数返回值：{result}")return result  # 返回原函数的结果return wrapper@log_decorator
def add(a, b):return a + b# 调用带参数的函数
add(3, 5)

输出：

调用函数：add，参数：(3, 5), {}
函数返回值：8

说明：

*args 接收任意数量的位置参数（如 3, 5）
**kwargs 接收任意数量的关键字参数（如 a=3, b=5）
确保包装函数的参数能覆盖原函数的所有可能参数

四、带参数的装饰器

装饰器本身也可以接收参数，用于动态调整装饰逻辑。需要在原有装饰器外层再嵌套一层函数：

# 带参数的装饰器：允许指定日志前缀
def prefix_log_decorator(prefix):# 第一层：接收装饰器参数def decorator(func):# 第二层：接收被装饰函数def wrapper(*args, **kwargs):print(f"[{prefix}] 调用函数：{func.__name__}")return func(*args, **kwargs)return wrapperreturn decorator# 使用带参数的装饰器
@prefix_log_decorator(prefix="INFO")
def greet(name):return f"Hello, {name}!"greet("kk")

输出：

[INFO] 调用函数：greet

执行逻辑：
@prefix_log_decorator("INFO") 等价于：

greet = prefix_log_decorator("INFO")(greet)

下例可以验证上述执行逻辑：

def prefix_log_decorator(prefix):# 第一层：接收装饰器参数def decorator(func):# 第二层：接收被装饰函数def wrapper(*args, **kwargs):print(f"[{prefix}] 调用函数：{func.__name__}")return func(*args, **kwargs)return wrapperreturn decoratordef AaddB(a,b):print(a+b)prefix_log_decorator("INFO")(AaddB)(1,2)

五、保留原函数信息

装饰器会默认替换原函数的元信息（如 __name__、__doc__），可以用 functools.wraps 修复：

import functoolsdef my_decorator(func):@functools.wraps(func)  # 保留原函数信息def wrapper(*args, **kwargs):return func(*args, **kwargs)return wrapper@my_decorator
def example():"""这是示例函数的文档字符串"""passprint(example.__name__)  # 输出：example（而非 wrapper）
print(example.__doc__)   # 输出：这是示例函数的文档字符串