了解 Python 装饰器：带有示例的初学者指南

Python 装饰器：初学者指南及示例

Python 装饰器是修改函数或方法行为的强大且通用的工具。它们允许您在不改变代码结构的情况下向现有代码添加功能。本文将深入剖析装饰器，并提供简单的示例来帮助您有效地理解和使用它们。

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装饰器是什么？

Python 中的装饰器本质上是一个函数，它接收另一个函数作为参数并扩展或改变其行为。装饰器通常用于向现有函数或方法添加日志记录、访问控制、记忆化或验证等功能。

Python 中的装饰器使用 @decorator_name 语法应用于函数定义之上。

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装饰器的结构

一个基本的装饰器函数具有以下结构：

def decorator_function(original_function):
    def wrapper_function(*args, **kwargs):
        # 在原始函数执行之前的代码
        result = original_function(*args, **kwargs)
        # 在原始函数执行之后的代码
        return result
    return wrapper_function

应用装饰器

您可以使用 @decorator_name 语法或手动方式将装饰器应用于函数：

@decorator_function
def some_function():
    print("这是原始函数。")

# 等同于：
# some_function = decorator_function(some_function)

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示例 1：基本装饰器

让我们创建一个简单的装饰器，在函数运行之前和之后打印一条消息。

def simple_decorator(func):
    def wrapper():
        print("函数调用之前。")
        func()
        print("函数调用之后。")
    return wrapper

@simple_decorator
def say_hello():
    print("Hello, World!")

say_hello()

输出：

<code>函数调用之前。
Hello, World!
函数调用之后。</code>

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示例 2：带参数的装饰器

您可以创建一个接受参数的装饰器，方法是将其包装在另一个函数中。

def repeat_decorator(times):
    def decorator(func):
        def wrapper(*args, **kwargs):
            for _ in range(times):
                func(*args, **kwargs)
        return wrapper
    return decorator

@repeat_decorator(3)
def greet(name):
    print(f"Hello, {name}!")

greet("Alice")

输出：

<code>Hello, Alice!
Hello, Alice!
Hello, Alice!</code>

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装饰器的实际应用

装饰器广泛应用于实际场景中。以下是一些简化的实际示例：

1. 记录用户操作

您可以使用装饰器来记录用户每次执行操作的时间。

def log_action(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print(f"操作：正在执行 {func.__name__}。")
        return func(*args, **kwargs)
    return wrapper

@log_action
def upload_file(filename):
    print(f"正在上传 {filename}...")

upload_file("report.pdf")

输出：

<code>操作：正在执行 upload_file。
正在上传 report.pdf...</code>

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2. 跟踪执行时间

跟踪任务执行所需的时间，这对于性能监控非常有用。

import time

def track_time(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        start = time.time()
        result = func(*args, **kwargs)
        end = time.time()
        print(f"{func.__name__} 执行耗时 {end - start:.2f} 秒。")
        return result
    return wrapper

@track_time
def download_file(file_size):
    time.sleep(file_size / 10)  # 模拟下载时间
    print("下载完成。")

download_file(50)

输出：

<code>下载完成。
download_file 执行耗时 5.00 秒。</code>

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3. 添加用户问候语

装饰器可以通过添加动态元素来个性化问候语。

def add_greeting(func):
    def wrapper(name):
        print("您好，欢迎！")
        func(name)
    return wrapper

@add_greeting
def show_user_profile(name):
    print(f"用户资料：{name}")

show_user_profile("Alice")

输出：

<code>您好，欢迎！
用户资料：Alice</code>

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关键要点

• 装饰器是修改函数或方法行为的强大方法。
• 它们可以简化重复性任务，例如日志记录、计时或个性化。
• 使用 @decorator 语法可以方便地应用它们。
• 装饰器可以接受参数并嵌套使用，以增强灵活性。

通过掌握装饰器，您将掌握一个编写简洁高效的 Python 代码的宝贵工具。开始尝试提供的示例，以熟悉这个概念！

以上是了解 Python 装饰器：带有示例的初学者指南的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章！