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装饰器Decorators是Python中一个非常强大且有用的特性它允许程序员在不修改原有函数或类的基础上增加额外的功能或修改其行为。装饰器本质上是一个可调用对象通常是一个函数它接受另一个函数作为参数并返回一个新的函数对象这个新的函数对象通常会包装原有函数并在调用原有函数之前或之后执行一些额外的逻辑。
装饰器的基本原理
在Python中函数是一等公民这意味着函数可以作为参数传递给其他函数也可以作为其他函数的返回值。装饰器正是利用了这个特性。当一个函数被用作装饰器时它通常会接受一个函数作为参数并返回一个新的函数对象。这个新的函数对象通常会包装原有函数并在调用原有函数之前或之后执行一些额外的逻辑。
装饰器的语法
在Python中装饰器可以通过在函数定义之前使用decorator_name的语法来应用。例如 python复制代码
decorator_function def my_function(): pass
这里decorator_function是一个装饰器函数它会被应用到my_function上。当my_function被调用时实际上会先调用decorator_function(my_function)并返回一个新的函数对象来代替my_function进行调用。
装饰器的简单示例
下面是一个简单的装饰器示例用于记录函数执行的时间 python复制代码
import time def timing_decorator(func): def wrapper(*args, **kwargs): start_time time.time() result func(*args, **kwargs) # 调用原有函数并获取返回值 end_time time.time() print(f函数 {func.__name__} 执行时间: {end_time - start_time:.6f} 秒) return result # 返回原有函数的返回值以保持行为的一致性 return wrapper # 返回包装后的函数对象 timing_decorator # 应用装饰器到下面的函数上 def my_function(n): time.sleep(n) # 模拟耗时操作 print(函数执行完成) return n * 2 # 返回一些结果 # 调用被装饰的函数并打印返回值和执行时间 result my_function(2) # 这里实际上调用的是 wrapper 函数它会记录时间并调用 my_function print(f函数返回值: {result}) # 打印返回值验证装饰器没有改变原有函数的行为返回值
在这个示例中我们定义了一个名为timing_decorator的装饰器函数它接受一个函数作为参数并返回一个新的函数对象wrapper。wrapper函数在调用原有函数之前和之后分别记录了时间并打印出函数的执行时间。然后我们使用timing_decorator语法将装饰器应用到my_function上。当我们调用my_function时实际上会先调用timing_decorator(my_function)返回的wrapper函数从而实现了对函数执行时间的记录功能。同时由于我们在wrapper函数中返回了原有函数的返回值所以被装饰的函数的行为返回值并没有发生改变。
