什么是装饰器？

• 装饰器是一种特殊类型的函数，可以更改函数的默认行为。
• 装饰器可用于向函数或方法添加附加功能，例如缓存、日志记录或身份验证，而无需实际更改原始代码。
• 装饰器本质上是一个包装函数，它接受另一个函数作为参数并返回一个新函数，该新函数为原始函数添加了附加功能。装饰器通常用于简化代码，使其更加模块化，并减少所需的样板代码量。

装饰器如何工作？

要理解装饰器在 Python 中的工作原理，将它们视为一个两步过程会很有帮助：

1. 定义了装饰器函数，它接受另一个函数作为参数。
2. 装饰器函数返回一个新函数，该函数为原始函数添加了附加功能。

这是一个简单的例子来演示它是如何工作的：

def my_decorator(func):
    def wrapper():
        print("Before the function is called.")
        func()
        print("After the function is called.")
    return wrapper

@my_decorator
def say_hello():
    print("Hello, world!")

• 在上面的示例中，my_decorator 是一个接受另一个函数作为参数 (func) 的函数。
• 然后它定义一个新函数（包装器），在调用 func 之前和之后打印一条消息。
• @my_decorator 语法是将装饰器应用到 say_hello 函数的一种简写方式。这相当于调用 say_hello = my_decorator(say_hello)。
• 当调用 say_hello 时，装饰器会自动应用，输出将如下所示：

Before the function is called.
Hello, world!
After the function is called.

需要使用Python装饰器的实时场景。

1. 测量执行时间

• 假设创建了一个方法，要检查它花费了多少时间。

import time

def measure_time(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        start_time = time.time()
        result = func(*args, **kwargs)
        end_time = time.time()
        execution_time = end_time - start_time
        print(f"Execution time: {execution_time} seconds")
        return result
    return wrapper

@measure_time
def my_function():
    time.sleep(2)

my_function()

2. 日志记录

• 假设您想使用下面的代码片段来记录您的函数，您可以轻松地做到这一点。

def log_function(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print(f"Calling function: {func.__name__}")
        print(f"Arguments: {args}")
        print(f"Keyword Arguments: {kwargs}")
        result = func(*args, **kwargs)
        return result
    return wrapper

@log_function
def my_function(x, y):
    return x + y

print(my_function(2, 3))

3. 输入验证

• 下面的脚本用于验证调用函数时传递的参数。

def validate_input(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        for arg in args:
            if not isinstance(arg, int):
                raise TypeError("Input arguments must be integers")
        for value in kwargs.values():
            if not isinstance(value, int):
                raise TypeError("Keyword arguments must be integers")
        return func(*args, **kwargs)
    return wrapper

@validate_input
def add_numbers(a, b):
    return a + b

print(add_numbers(2, 3))