Python装饰器

Python装饰器

是一种高级功能，用于在不修改函数源代码的情况下，向函数添加额外的功能。它允许我们修改或增强函数的行为，类似于“装饰”或“修饰”原始函数。装饰器本质上是一个高阶函数，它接受一个函数作为输入，并返回一个新的函数作为输出。

使用装饰器的主要优势之一是它可以封装代码的重复部分，并在不改变原始函数逻辑的前提下为其添加新的功能。这使得代码更加模块化和可重用。

在Python中，装饰器使用特殊的语法，以“@”符号开头，后跟一个函数或类的名称。这个被装饰的函数或类可以是任何有效的Python表达式。例如：

@decorator_function ?
def my_function(): ?
? ? pass

在这个例子中，decorator_function?是一个装饰器函数，它会在每次调用?my_function?时自动执行。

内置装饰器

Python内置了一些装饰器，它们主要用于修改函数的行为或提供额外的功能。以下是一些常见的内置装饰器及其示例：

@staticmethod

用于将一个函数定义为静态方法。静态方法不需要特定的实例对象就可以调用，并且不能访问类实例的属性。

@classmethod

用于将一个函数定义为类方法。类方法需要一个类实例作为第一个参数（通常命名为cls），并可以访问和修改类级别的属性。

class MyClass:
    @classmethod
    def from_string(cls, string_value):
        return cls(string_value)

instance = MyClass.from_string("example")  # 通过类方法创建实例

@final

from abc import ABC, abstractmethod, final

@final
class MyFinalClass(ABC):
    pass

# 尝试继承不可继承的类会抛出TypeError异常
class MyDerivedClass(MyFinalClass):
    pass  # TypeError: Can't inherit from final class 'MyFinalClass'

@property

用于将一个函数定义为属性访问器。通过这种方式，我们可以将函数调用与属性访问结合起来，实现更灵活的属性控制。

class Person:
    def __init__(self, name):
        self._name = name

    @property
    def name(self):
        return self._name.title()  # 返回格式化后的名字

    @name.setter
    def name(self, value):
        if not isinstance(value, str):
            raise ValueError("Name must be a string")
        self._name = value.title()

person = Person("john doe")
print(person.name)  # 输出: John Doe
person.name = "jane"  # 正常设置

装饰器使用场景

1. 日志记录：装饰器可以用于记录函数的执行日志，比如函数的输入参数、输出结果等。
2. 计时：装饰器可以用于测量函数的执行时间。
3. 权限验证：在某些情况下，你可能希望只有具有特定权限的用户才能访问某些函数或类的方法。使用装饰器可以在函数调用之前检查用户的权限，如果用户没有足够的权限，则可以抛出异常或返回特定的错误消息。
4. 缓存：装饰器可以用于缓存函数的返回值，以提高性能。当函数被多次调用时，装饰器可以在第一次调用时将结果存储在缓存中，并在后续调用时返回缓存的值，从而避免重复计算。
5. 事务处理：在某些情况下，你可能希望在函数执行期间自动开启一个事务，并在函数执行完毕后提交或回滚事务。使用装饰器可以在函数调用之前开启一个事务，并在函数执行完毕后提交或回滚事务。
6. 限流：装饰器可以用于限制函数或类的调用频率，以防止被过度调用。例如，你可能希望限制一个函数在一分钟内只能被调用10次。使用装饰器可以在函数被调用时检查是否超过了限制的频率，如果超过了限制，则可以抛出异常或返回特定的错误消息。
7. 重试：如果某个函数在执行过程中可能发生异常，可以使用装饰器实现自动重试的功能。当函数发生异常时，装饰器可以自动重新调用该函数，直到成功为止。
8. 输入验证：可以使用装饰器对函数的输入参数进行验证，确保输入合法。如果输入不合法，装饰器可以抛出异常或返回错误消息。

以上场景仅供参考，实际上Python装饰器的使用场景非常广泛，可以根据实际需求进行设计和应用。