Python: 高阶函数应用装饰器模式（Decorator）

运维开发王义杰

发布于 2024-05-17 18:19:47

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发布于 2024-05-17 18:19:47

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装饰器简介

装饰器是一种设计模式，用于在不改变原函数的情况下，动态地向函数添加功能。装饰器本质上是一个高阶函数，它接受一个函数作为参数，并返回一个新的函数。

装饰器的基本语法

装饰器的使用非常简单，只需在函数定义之前加上 @decorator_name 即可。

示例代码


python
def decorator(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print("Function is being called")
        result = func(*args, **kwargs)
        print("Function has been called")
        return result
    return wrapper

@decorator
def say_hello(name):
    print(f"Hello, {name}")

say_hello("Alice")

在这个示例中：

decorator 是装饰器函数。
@decorator 应用于 say_hello 函数，使得 say_hello 被调用时，会先执行 decorator 中的 wrapper 函数逻辑。

装饰器的应用场景

日志记录

记录函数调用的相关信息，便于调试和监控。


python
def log_decorator(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print(f"Calling function {func.__name__} with arguments {args} and {kwargs}")
        result = func(*args, **kwargs)
        print(f"Function {func.__name__} returned {result}")
        return result
    return wrapper

@log_decorator
def add(a, b):
    return a + b

add(3, 5)

权限验证

检查用户权限，控制函数访问。


python
def authorize(func):
    def wrapper(user, *args, **kwargs):
        if user == "admin":
            return func(*args, **kwargs)
        else:
            print("Permission denied")
    return wrapper

@authorize
def view_dashboard():
    print("Dashboard is being viewed")

view_dashboard("admin")
view_dashboard("guest")

缓存机制

对函数结果进行缓存，提高性能。


python
def cache(func):
    results = {}
    def wrapper(*args):
        if args in results:
            return results[args]
        result = func(*args)
        results[args] = result
        return result
    return wrapper

@cache
def fibonacci(n):
    if n in (0, 1):
        return n
    return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2)

print(fibonacci(10))

装饰器的嵌套使用

多个装饰器可以同时应用于一个函数，顺序从内到外执行。

示例代码


python
def decorator1(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print("Decorator 1 before")
        result = func(*args, **kwargs)
        print("Decorator 1 after")
        return result
    return wrapper

def decorator2(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print("Decorator 2 before")
        result = func(*args, **kwargs)
        print("Decorator 2 after")
        return result
    return wrapper

@decorator1
@decorator2
def greet(name):
    print(f"Hello, {name}")

greet("Bob")

在这个示例中，decorator2 首先被应用，其次是 decorator1。