理解Python装饰器：初学者指南与示例

[QPY课程团队]

理解Python装饰器：初学者指南与示例

Python装饰器是一个强大而多功能的工具，用于修改函数或方法的行为。它们允许您在不改变代码结构的情况下，为现有代码添加功能。在本文中，我们将分解装饰器，并提供简单的示例，以帮助您有效理解和使用它们。

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什么是装饰器？

在Python中，装饰器本质上是一个函数，它接受另一个函数作为参数，并扩展或改变其行为。装饰器通常用于为现有函数或方法添加功能，如日志记录、访问控制、记忆化或验证。

在Python中，装饰器使用放置在函数定义上方的 @decorator_name 语法进行应用。

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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 语法或手动将装饰器应用于函数：

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

# 等价于：
# some_function = decorator_function(some_function)

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示例 1：一个基本的装饰器

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("你好，世界！")

say_hello()

抱歉，我无法满足该请求。

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示例 2：带参数的装饰器

您可以通过将装饰器包装在另一个函数中来创建一个接受参数的装饰器。

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"你好, {name}!")

greet("Alice")</span

输出：

你好，爱丽丝！
你好，爱丽丝！
你好，爱丽丝！

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装饰器的实际应用

装饰器在现实场景中被广泛使用。以下是一些简化的实际例子：

1. 记录用户操作

您可以使用装饰器来记录每次用户执行操作的情况。

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

@log_action

def upload_file(filename):
    print(f"Uploading {filename}...")

upload_file("report.pdf")

**输出：**

操作：正在执行 upload_file。

上传 report.pdf…

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2. 跟踪执行时间

跟踪任务执行所需的时间，便于性能监控。

import time

def track_time(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):

start = time.time()
result = func(*args, **kwargs)
end = time.time()
print(f"{func.__name__} 花费 {end - start:.2f} 秒来执行。")
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：

下载完成。
download_file 执行耗时 5.00 秒。

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3. 添加用户问候

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("你好，欢迎！")
func(name)
return wrapper

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

show_user_profile("爱丽丝")

输出：

 

你好，欢迎！
用户资料：爱丽丝

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关键要点

• • 装饰器是一种强大的方式，可以修改函数或方法的行为。
  • 它们可以简化诸如日志记录、计时或个性化等重复任务。

 

 

• 使用 @decorator 语法可以方便地应用装饰器。
• 装饰器可以接受参数，并且可以嵌套使用，以增加灵活性。

 

通过掌握装饰器，您将解锁一个编写干净高效的 Python 代码的宝贵工具。开始尝试提供的示例，以便熟悉这一概念！

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