装饰器
理解闭包与装饰器的底层原理
掌握函数装饰器的编写与使用
能实现带参数的装饰器，了解类装饰器
核心讲解
装饰器是 Python 的高级语法，本质是不修改原函数的代码，动态给函数扩展功能，符合开闭原则，是 Pythonic 代码的典型代表。
（1）前置知识：闭包
闭包：内层函数引用外层函数的变量，外层函数返回内层函数。闭包是装饰器的基础。
特点：内层函数可以记住外层函数的环境，即使外层函数执行结束
作用：封装变量，实现数据持久化
（2）装饰器原理
装饰器本质是一个函数，接收原函数作为参数，返回一个包装后的新函数。调用原函数时，实际执行的是包装后的函数，从而在不修改原代码的情况下增加功能。
语法糖：@装饰器名 写在函数定义上面，等价于 函数 = 装饰器(函数)
（3）装饰器的执行流程
程序加载时，执行装饰器函数，把原函数传进去，返回包装函数
调用原函数时，实际调用的是包装函数
包装函数里执行前置逻辑 → 调用原函数 → 执行后置逻辑 → 返回结果
（4）进阶：带参数的装饰器
装饰器本身需要接收参数时，要再套一层函数，最外层接收参数，中间层接收原函数，最内层是包装函数。
代码示例
import time
from functools import wraps
# ===== 1. 基础装饰器 =====
# 装饰器函数：计时功能
def timer(func):
# wraps保留原函数的元信息（函数名、文档等）
@wraps(func)
def wrapper(*args, **kwargs):
# 前置逻辑
start = time.time()
print(f"函数 {func.__name__} 开始执行")
# 调用原函数，接收参数，返回结果
result = func(*args, **kwargs)
# 后置逻辑
end = time.time()
print(f"函数 {func.__name__} 执行完毕，耗时：{end-start:.4f}秒")
return result
return wrapper
# 使用装饰器
@timer
def add(a, b):
"""两个数相加"""
time.sleep(1)
return a + b
# 调用函数
result = add(10, 20)
print("结果：", result)
print("函数名：", add.__name__) # 加了wraps保留原函数名
# ===== 2. 日志装饰器 =====
def logger(func):
@wraps(func)
def wrapper(*args, **kwargs):
print(f"[INFO] 调用函数 {func.__name__}，参数：{args} {kwargs}")
try:
result = func(*args, **kwargs)
print(f"[INFO] 函数 {func.__name__} 执行成功")
return result
except Exception as e:
print(f"[ERROR] 函数 {func.__name__} 执行失败：{e}")
raise
return wrapper
@logger
def divide(a, b):
return a / b
divide(10, 2)
# divide(10, 0) # 触发错误日志
# ===== 3. 带参数的装饰器 =====
def repeat(times):
def decorator(func):
@wraps(func)
def wrapper(*args, **kwargs):
for _ in range(times):
result = func(*args, **kwargs)
return result
return wrapper
return decorator
@repeat(times=3)
def say_hello(name):
print(f"Hello {name}")
say_hello("Python") # 会打印3次
# ===== 4. 多个装饰器叠加 =====
@timer
@logger
def test_func():
time.sleep(0.5)
print("测试函数执行")
test_func()
常见误区
忘记加括号：装饰器函数名后面不要加括号，带参数的装饰器才加括号
原函数元信息丢失：不用
@wraps(func)的话，函数名、文档字符串会变成 wrapper 的，建议都加上参数传递错误：包装函数要用
*args, **kwargs接收任意参数，原函数有参数才不会报错带参数装饰器少一层：带参数的装饰器要三层函数，少一层会出错
装饰器执行时机：装饰器在函数定义时就执行了，不是调用时才执行
课后练习
编写一个权限检查装饰器，只有用户是 admin 时才执行函数
编写一个缓存装饰器，相同参数调用函数时直接返回缓存结果，不重复执行
编写一个带参数的装饰器，可以指定异常类型，捕获对应异常并返回默认值
思考：装饰器和继承相比，有什么优势？
