Python装饰器：原理、用法与优化示例

Python函数装饰器是一种高级编程技巧，它允许我们在不改变原有函数定义的情况下，为函数添加额外的功能或行为。装饰器本质上是一个Python函数，它的目的是接收一个函数作为输入（参数），对其进行处理，并返回一个新的函数。这个新函数通常会在执行原始函数前后执行某些操作，如记录时间、检查权限、日志记录等。 装饰器的核心思想在于利用Python的动态特性，使代码更简洁、模块化。当我们在`def show_time(func)`这样的函数中看到，`func`参数代表了要装饰的函数。在`def show_time(f):`中，`f`同样代表这个待装饰的函数，但在这个上下文中，它被包装进了一个新的函数`inner()`，在这个内部函数中执行计时操作。 例如，如果我们想在`foo()`和`bar()`函数执行前后计算它们的执行时间，使用装饰器的方式如下： ```python import time def time_decorator(func): def wrapper(): start_time = time.time() func() end_time = time.time() print(f'Spend {end_time - start_time} seconds') return wrapper @time_decorator def foo(): print('hello foo') time.sleep(3) @time_decorator def bar(): print('hello bar') time.sleep(2) foo() # 输出执行时间，然后执行foo() bar() # 输出执行时间，然后执行bar() ``` 这里，通过`@time_decorator`语法，我们无需在每个函数定义前都重复添加`show_time()`调用，而是将时间记录逻辑封装在装饰器中。这不仅避免了代码冗余，还保持了函数定义的清晰性和原始逻辑的完整性。 使用装饰器时，我们需要注意以下几点： 1. 装饰器作为“语法糖”，提供了一种优雅的扩展机制，使得代码更加简洁易读。 2. 装饰器的参数是一个函数，这是它们与其他可调用对象的关键区别。 3. 虽然装饰器可以实现很多功能，但要确保遵循单一职责原则，每个装饰器只做一件事，以免过度封装。 通过理解和熟练运用装饰器，我们可以更好地组织代码，提高代码复用性，并且维护更简洁、模块化的编程风格。