Python 中的装饰器通过在函数上方使用“@”符号定义、是一个函数，它可以修改或增强被装饰函数的行为、通常接收一个函数作为参数并返回一个新的函数。装饰器能捕获被装饰函数的引用，然后在其内部定义一个新的函数（通常称为包装器或wrapper）。这个内部函数将包含原函数的增强代码，可以在原函数执行前后添加额外的逻辑。装饰器最常见的应用是在不修改原有函数代码的情况下，为函数增加新的功能。
一个装饰器的定义通常会涉及到两个函数：内部函数（通常是wrapper函数）和装饰器函数本身。下面我们通过创建一个简单的装饰器来展开详细描述。
首先要定义一个装饰器函数，假设我们想要记录函数的执行时间。我们可以创建一个名为time_decorator的函数作为装饰器：
import time
def time_decorator(func):
def wrapper(*args, kwargs):
start_time = time.time()
result = func(*args, kwargs)
end_time = time.time()
print(f"{func.__name__} took {end_time - start_time} seconds to execute.")
return result
return wrapper
通过使用time_decorator，我们可以在不修改原函数的情况下记录任何函数执行所需的时间。
一、定义装饰器
装饰器是通过在一个函数体内定义另一个函数，并返回这个内部定义的函数来定义的。这种结构允许装饰器在不改变原函数代码的情况下，额外附加功能。
二、应用装饰器
装饰器的应用非常简单，只需在想要装饰的函数上一行使用“@”符号加以声明。如果我们有一个简单的函数，比如打印"Hello, World"：
@time_decorator
def hello():
print("Hello, World")
当调用hello()函数时，实际上是在调用time_decorator返回的wrapper函数，而wrapper函数会先记录开始时间，然后调用原本的hello()函数，最后记录结束时间并计算执行时长。
三、装饰器的参数传递
装饰器内部的wrapper函数使用不定长参数*args和kwargs来接收任意数量和类型的参数，确保与原函数兼容。
四、装饰器的嵌套使用
装饰器可以嵌套使用，也就是说，可以在一个函数上同时应用多个装饰器，从而堆叠多层功能：
@decorator_one
@decorator_two
def some_function():
pass
五、装饰器的高级用法
装饰器不仅限于函数，它们也可以用于类方法和静态方法。同时，装饰器自身也可以接收参数，称为装饰器工厂，这要求定义一个返回装饰器的函数。
六、理解装饰器的实质
本质上，装饰器是函数的高阶用法，它利用了Python中函数是一等公民的特性。
七、常见的内置装饰器
Python标准库中就包含了一些常用的装饰器如：@property、@classmethod和@staticmethod等。
八、创造自定义装饰器
自定义装饰器的创造需要对Python的函数闭包有一个基本的理解。
九、装饰器的性能考虑
装饰器虽然强大，但滥用可能会导致性能下降或代码难以维护。
十、装饰器的最佳实践
在使用装饰器时，应该考虑代码的可读性和维护性，确保其不会使代码变得晦涩难懂。
通过以上步骤，您可以定义适用于多种情况的Python装饰器，并在日常编程中有效地使用它们来简化和增强代码功能。
相关问答FAQs：
Q: 装饰器的作用是什么？如何在 Python 中定义装饰器？
A: 装饰器是一种在不改变原函数代码的前提下，给函数增加额外功能的方式。在 Python 中，装饰器是一个高阶函数，它接收一个函数作为参数，并且返回一个新的函数。通过使用装饰器，我们可以在不修改被装饰函数的情况下，给函数添加日志记录、性能测试、缓存等功能。
Q: 装饰器是如何工作的？可以给装饰器传递参数吗？
A: 当我们调用被装饰的函数时，实际上是调用了装饰器返回的新函数。装饰器在返回新函数时，可以在新函数的前后附加额外的功能代码。这可以通过在装饰器中定义一个内部函数来实现。
当我们希望给装饰器传递参数时，可以通过在装饰器函数中再嵌套一层函数来实现。这样，我们可以在装饰器函数内部定义一个接收参数的函数，然后调用该函数时传递参数。
Q: 有没有一些常见的实际应用场景可以用装饰器来解决？
A: 装饰器可以应用于很多实际场景中。例如，我们可以使用装饰器来实现权限验证，当用户访问某些需要登录才能访问的页面时，我们可以定义一个装饰器来进行验证。另外，装饰器也可以用于缓存，即在函数执行之前先检查缓存中是否已经有了该函数的结果，有的话直接返回缓存中的结果，没有的话再执行函数并将结果存入缓存中。装饰器还可以用于记录函数执行时间、输出日志等。
