【进阶】Python中的装饰器详解

# 1. 装饰器的概念和基础**

装饰器是一种在 Python 中用于修改函数或类行为的设计模式。它允许在不修改原始代码的情况下增强或扩展现有功能。装饰器通过将附加行为包装在原始函数或类周围来实现，从而在执行期间动态地修改其行为。

装饰器的语法很简单，它使用 `@` 符号将一个函数应用于另一个函数或类。例如，以下代码使用 `my_decorator` 装饰器来包装 `my_function`：

@my_decorator
def my_function():
    pass

当 `my_function` 被调用时，`my_decorator` 将首先被执行，然后 `my_function` 才会被执行。装饰器可以接受参数，从而允许对其行为进行定制。

# 2. 装饰器的实现原理和应用技巧

### 2.1 装饰器的语法和结构

装饰器是一个函数，它接受另一个函数作为参数，并返回一个新函数。新函数将作为原始函数的替代品，在原始函数执行之前或之后执行额外的代码。

装饰器的语法如下：

def decorator(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        # 额外的代码
        return func(*args, **kwargs)
    return wrapper

其中：

* `decorator` 是装饰器函数的名称。
* `func` 是被装饰的函数。
* `wrapper` 是返回的新函数，它将作为原始函数的替代品。

### 2.2 装饰器函数的实现

装饰器函数可以执行各种操作，例如：

* 在函数执行前或后添加日志记录。
* 对函数的参数或返回值进行验证。
* 缓存函数的结果以提高性能。

以下是一个简单的装饰器函数示例，它在函数执行前打印一条消息：

def log_decorator(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print("Calling function:", func.__name__)
        return func(*args, **kwargs)
    return wrapper

### 2.3 装饰器的作用范围和优先级

装饰器的作用范围由其放置的位置决定。如果装饰器放在函数定义之前，它将应用于该函数的所有调用。如果装饰器放在函数调用之前，它只应用于该特定调用。

装饰器的优先级由它们的执行顺序决定。首先执行最靠近函数定义的装饰器，然后执行下一个装饰器，依此类推。

**代码块：**

# 装饰器放在函数定义之前
@log_decorator
def my_function():
    pass

# 装饰器放在函数调用之前
log_decorator(my_function)()

**逻辑分析：**

* 在第一个示例中，`log_decorator` 装饰器应用于 `my_function` 的所有调用。
* 在第二个示例中，`log_decorator` 装饰器只应用于 `my_function` 的特定调用。

**表格：装饰器的作用范围和优先级**

| 作用范围 | 优先级 |
|---|---|
| 函数定义之前 | 最高 |