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装饰器定义与基本原理

装饰器本质上是一个可调用的对象，它接收另一个函数（即被装饰的函数）作为参数。装饰器可以对被装饰的函数进行处理，之后返回该函数，也可以将其替换为另一个函数或可调用对象。

代码示例理解

有如下使用装饰器的代码：

@decorate 
def target(): print('running target()') 

这其实和下面的代码效果是一样的：

def target(): print('running target()') 
target = decorate(target) 

在这两种情况下，最终的target不一定是最初定义的target函数，而是decorate(target)返回的函数。这体现了装饰器的一个核心特性：能把被装饰的函数替换成其他函数。

示例验证函数替换

下面的示例进一步说明了装饰器如何将被装饰的函数替换为另一个函数。

def deco(func): def inner(): print('running inner()') return inner  # deco 返回 inner 函数对象 @deco 
def target(): print('running target') target() 
# 调用被装饰的 target 其实会运行 inner，输出 running inner() print(target) 
# 审查对象，发现 target 现在是 inner 的引用 

在这个示例中，deco是一个装饰器，它定义了一个内部函数inner，并返回这个inner函数对象。当使用@deco装饰target函数时，target实际上被替换成了inner函数。所以当调用target()时，执行的是inner()函数的内容。

装饰器的特性总结

函数替换特性

装饰器的一大显著特性是可以把被装饰的函数替换成其他函数。这在很多场景下非常有用，比如可以在不修改原函数代码的情况下，为其添加额外的功能，像日志记录、性能测试等。

加载时立即执行特性

装饰器的另一个重要特性是，它会在加载模块时立即执行。这意味着一旦模块被加载，装饰器就会开始工作，对被装饰的函数进行处理。这种特性在元编程中尤为重要，元编程允许我们在运行时改变程序的行为。例如，我们可以根据不同的条件动态地为函数添加不同的装饰器，从而改变函数的功能。

装饰器是语法糖

严格来讲，装饰器只是一种语法糖。它提供了一种简洁的方式来应用可调用对象对函数进行处理。实际上，我们也可以像调用常规的可调用对象一样调用装饰器，将被装饰的函数作为参数传递给它。在进行元编程时，这种显式调用的方式有时会更加方便，因为我们可以根据程序的运行状态灵活地控制装饰器的应用。