Python 装饰器是该语言的一项强大功能，它允许您在不更改其源代码的情况下修改函数或类的行为。它们提供了一种通过将现有代码包装在另一个函数或类中来向现有代码添加功能的方法。

了解装饰器

从本质上讲，装饰器只是一个可调用的对象，它接受另一个函数作为参数并返回一个新函数。此新函数通常以某种方式扩展或修改原始函数的行为。修饰器通常使用语法进行定义，该语法位于被修饰的函数或类的定义之上。@decorator_name

语法乍一看可能看起来很奇怪，但它允许以一种简洁明了的方式将装饰器应用于多个函数或类。当 Python 遇到修饰的函数或类时，它会自动将其作为参数传递给装饰器函数，并用结果替换原始名称绑定。

装饰器的常见用例

修饰器可用于各种方案，以增强代码的功能。一些常见的用例包括：

1. 日志记录：装饰器可用于记录有关调用特定函数的时间和频率的信息。
2. 计时：通过在装饰器中添加计时逻辑，可以测量特定函数执行所需的时间。
3. 缓存：装饰器可以缓存昂贵的计算，这样就不需要在每次使用相同的参数调用函数时重新计算它们。
4. 身份验证/授权：在允许访问某些函数或类之前，可以使用修饰器强制执行身份验证或授权检查。
5. 错误处理：修饰器可以捕获函数引发的异常，并以集中方式处理它们，从而在代码库的不同部分提供一致的错误处理。

这些只是装饰器可用于扩展代码功能的多种方式中的几个示例。装饰器的美妙之处在于，它们允许将关注点与函数或类的核心逻辑分开，从而使代码更加模块化且更易于维护。

装饰器的常见用例

装饰器是 Python 中的一项强大功能，它允许开发人员在不直接更改其源代码的情况下修改函数或类的行为。它们提供了一种向现有代码添加功能的方法，使其更加灵活和可重用。在本节中，我们将探讨装饰器的一些常见用例，以及它们如何简化代码和增强功能。

装饰器的一个常见用例是日志记录。日志记录是任何应用程序的重要组成部分，因为它可以帮助开发人员跟踪执行流程并识别潜在问题。通过使用装饰器，可以轻松地将日志记录语句添加到函数中，而无需修改其原始实现。

例如，假们有一个名为calculate_sum的函数，该函数将两个数字作为输入并返回它们的总和。希望记录此函数的输入和输出，以了解其在运行时的行为。我们可以创建一个名为log_function的装饰器，而不是在函数中手动添加日志记录语句，该装饰器包装函数并记录其输入和输出。

def log_function(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        result = func(*args, **kwargs)
        print(f"Inputs: {args}, {kwargs}")
        print(f"Output: {result}")
        return result
    return wrapper

@log_function
def calculate_sum(a, b):
    return a + b

calculate_sum(2, 3)

在此示例中，装饰器log_function将一个函数作为输入，并返回一个名为wrapperwrapper 的新函数。该函数使用@log_function提供的参数调用原始函数，并在返回结果之前记录输入和输出。通过将装饰器应用于函数calculate_sum，自动为该函数的所有调用启用日志记录。

装饰器的另一个常见用例是身份验证和授权。在 Web 应用程序中，确保只有授权用户才能访问某些资源或功能至关重要。装饰器可用于在执行函数之前强制执行身份验证和授权检查。

例如，让我们考虑一个提供对敏感用户数据的访问的 Web API。定义一个名为authenticate的装饰器，用于检查请求是否包含有效的身份验证凭据。如果凭据有效，装饰器将允许函数继续运行;否则，它将返回错误响应。

def authenticate(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        if validate_credentials():
            return func(*args, **kwargs)
        else:
            return {"error": "Unauthorized"}, 401
    return wrapper

@authenticate
def get_user_data(user_id):
    # Retrieve and return user data
    pass

get_user_data(123)

在此示例中，修饰器authenticate在允许访问函数get_user_data之前验证用户的凭据。如果凭据有效，则该函数将照常执行。否则，将返回状态代码为 401 （未经授权） 的错误响应。

装饰器还可用于性能监控、缓存、输入验证和许多其他目的。它们提供了一种简洁明了的方式来向函数或类添加其他功能，而不会弄乱其原始实现。通过有效地利用装饰器，开发人员可以编写更易于维护和可重用的代码。