Python中的装饰器：优雅地扩展函数的功能

# 一、 什么是Python中的装饰器？

装饰器是Python中一种强大的编程工具，它允许我们在不修改原始函数代码的情况下，动态地扩展函数的功能。换句话说，装饰器是一种函数，它可以接受一个函数作为输入，并返回一个新的函数作为输出。通过使用装饰器，我们可以在不改变原始函数结构的情况下，实现日志记录、性能分析、权限检查、缓存等功能。

在Python中，装饰器由@符号和装饰器函数组成，它允许我们便捷地应用装饰器函数到目标函数上。装饰器的灵活性使得我们能够编写更加简洁、可复用的代码，并且提高了程序的可读性和可维护性。

## 二、 装饰器的基本语法和用法

装饰器是一种能够修改其他函数行为的函数。在Python中，装饰器通常用于在不修改被装饰函数源代码的情况下，为其添加新的功能或行为。

### 1. 装饰器的基本语法

下面是一个简单的装饰器示例，展示了装饰器的基本语法：

def decorator_function(original_function):
    def wrapper_function(*args, **kwargs):
        # 在调用原始函数之前的操作
        result = original_function(*args, **kwargs)
        # 在调用原始函数之后的操作
        return result
    return wrapper_function

@decorator_function
def decorated_function():
    print('This function is decorated.')

decorated_function()

在这个例子中，`decorator_function` 是一个装饰器函数，它接受一个原始函数作为参数，并返回一个新的函数 `wrapper_function`。通过在原始函数上方使用 `@decorator_function`，可以将原始函数传递给装饰器函数，从而在不修改原始函数代码的情况下，对其进行装饰。

### 2. 装饰器在函数中的应用实例

接下来，让我们看一个更实际的例子。假设我们有一个需要计算运行时间的函数：

import time

def calculate_execution_time(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        start_time = time.time()
        result = func(*args, **kwargs)
        end_time = time.time()
        print(f'Function {func.__name__} executed in {end_time - start_time} seconds')
        return result
    return wrapper

@calculate_execution_time
def some_function():
    # 模拟一些耗时的操作
    time.sleep(2)
    print('Function executed')

some_function()

在这个例子中，`calculate_execution_time` 装饰器用于计算函数执行时间。通过将 `@calculate_execution_time` 放在 `some_function` 上方，`som