Python 装饰器：5 分钟快速理解

核心原理

装饰器本质上是高阶函数，其核心机制是：

1. 接受一个函数作为输入
2. 返回一个新函数作为输出
3. 在不修改原函数代码的前提下增强功能

用数学表示函数变换过程： $$f_{decorated} = \text{decorator}(f_{original})$$

基础用法示例

# 定义装饰器
def simple_decorator(func):
    def wrapper():
        print("函数执行前")
        func()  # 调用原函数
        print("函数执行后")
    return wrapper

# 使用装饰器
@simple_decorator
def greet():
    print("Hello!")

# 调用被装饰的函数
greet()

输出结果：

函数执行前
Hello!
函数执行后

关键特性

1. 语法糖：@decorator 等价于 func = decorator(func)
2. 叠加使用：支持多个装饰器

   @decorator1
   @decorator2
   def func(): ...
   

3. 参数传递：处理带参数的函数

   def universal_decorator(func):
       def wrapper(*args, **kwargs):
           print("参数处理")
           return func(*args, **kwargs)
       return wrapper
   

实用场景

1. 性能监控（计时器）：

   import time
   def timer(func):
       def wrapper(*args):
           start = time.time()
           result = func(*args)
           print(f"耗时: {time.time()-start:.4f}秒")
           return result
       return wrapper
   

2. 权限验证：

   def login_required(func):
       def wrapper(user):
           if user.is_authenticated:
               return func(user)
           else:
               raise PermissionError("请先登录")
       return wrapper
   

进阶技巧

• 带参数的装饰器：创建返回装饰器的函数

  def repeat(n):  # 装饰器工厂
      def decorator(func):
          def wrapper(*args):
              for _ in range(n):
                  func(*args)
          return wrapper
      return decorator
  

理解要点

1. 装饰器在函数定义时立即执行
2. wrapper 函数应使用 functools.wraps 保留原函数信息
3. 类也可以作为装饰器（需实现 __call__ 方法）

通过这种机制，只需添加一行 @decorator 就能实现功能扩展，大幅提升代码复用性和可维护性。