了解Python装饰器，并有例子

本文将帮助您理解 Python 编程中装饰器的概念以及如何最佳地使用它们。我们将介绍什么是 Python 装饰器、它们的语法是什么样的、如何在脚本或框架中识别它们以及如何自己应用它们。

Python 中的函数装饰器只是一个函数，它接收另一个函数作为参数，扩展被装饰函数的功能而不改变其结构。装饰器包装另一个函数，增强其行为，然后返回它。

Python 中的装饰器概念有助于保持代码 DRY（Don't Repeat Yourself）。函数装饰器避免了代码库中不必要的重复，因为一些重复的代码片段可以组合在一起成为函数装饰器。随着您在使用 Python 进行开发方面的进步，装饰器可以帮助进行分析和记录。它们对于设置验证和运行时检查也至关重要。

在接下来的内容中，我假设您对 Python 函数和编程有基本的了解，并且您的设备上至少安装了 Python 3.8。

关键要点

• Python 装饰器是将另一个函数作为参数的函数，它可以增强其功能而不改变其结构。它们通过避免不必要的重复来帮助保持代码 DRY（不要重复自己），并且可以用于分析、记录、验证和运行时检查。
• 在 Python 中，装饰器函数是用一个接收函数参数的外部函数和外部函数内包装被装饰函数的嵌套函数来定义的。装饰器很容易通过装饰器函数之前的“@”前缀来识别。参数可以传递给包装器函数，然后传递给被装饰函数。
• 装饰器可以在 Python 中进行链式调用，这意味着一个函数可以用多个装饰器进行装饰。这是通过将一个装饰器堆叠在另一个装饰器之上来实现的。Python 装饰器的实际用例包括时间记录、记忆化以及像 @classmethod、@staticmethod 和 @property 这样的内置 Python 装饰器。

在深入研究 Python 装饰器之前需要了解的事项

在 Python 中，函数是一等公民，这意味着它们可以接收参数或作为参数传递。为了完全掌握装饰器的概念，您需要了解以下几点。

函数是一个对象，这意味着它可以赋值给另一个变量

def greet():
    print("Hello John")

greet_john = greet
greet_john()
>>>
Hello John

始终记住，在 Python 中一切都是对象。与您将值赋给变量的方式相同，函数也可以在必要时赋给变量。当您学习装饰器时，这一点很重要。

函数可以从另一个函数返回

def greet():
    def greeting_at_dawn():
        print("Good morning")

    return greeting_at_dawn

salute = greet()
salute()
>>>
Good morning

Python 中的内部函数可以从外部函数返回。这是您将遇到的函数式编程概念的一部分。

函数可以作为另一个函数的参数传递

def greet_some(func):
    print("Good morning", end=' ')
    func()

def say_name():
    print("John")

greet_some(say_name)
>>>
Good morning John

接收函数参数的函数称为高阶函数。

学习实现装饰器并在 Python 程序中有效地使用它们时，务必记住上述几点。

Python 装饰器的运行机制

一个简单的装饰器函数从函数定义、装饰器函数开始，然后是外部包装器函数内的嵌套函数。

定义装饰器时，请始终牢记以下两点：

1. 要实现装饰器，请定义一个接收函数参数的外部函数。
2. 在外部装饰器函数内嵌套一个包装器函数，该函数也包装被装饰函数。

以下是下面代码片段中最基本的装饰器函数的样子：

def greet():
    print("Hello John")

greet_john = greet
greet_john()
>>>
Hello John

查看上面的代码，外部函数 increase_number（也称为装饰器）接收函数参数 func。increase_by_one 是包装器函数，其中包含被装饰的 get_number 函数。装饰器被赋值给另一个变量。这就是使用 Python 装饰器时装饰器语法的含义。但是，有一种更简单的方法来表示装饰器。

当简单的装饰器函数以 @ 前缀开头，并结合其下方的被装饰函数时，很容易识别它。前面的示例可以重构如下所示：

def greet():
    def greeting_at_dawn():
        print("Good morning")

    return greeting_at_dawn

salute = greet()
salute()
>>>
Good morning

这些示例表明，装饰器扩展了其函数参数的功能。

带参数的装饰器函数

在某些情况下，您可能需要将参数传递给装饰器。解决此问题的方法是将参数传递给包装器函数，然后将其传递给被装饰函数。请参见以下示例：

def greet_some(func):
    print("Good morning", end=' ')
    func()

def say_name():
    print("John")

greet_some(say_name)
>>>
Good morning John

将参数传递给内部函数或嵌套函数使其更加强大和健壮，因为它提供了更多操纵被装饰函数的灵活性。可以将任意数量的参数（*args）或关键字参数（**kwargs）传递给被装饰函数。*args 允许收集所有位置参数，而 **kwargs 用于函数调用期间所需的所有关键字参数。让我们来看另一个简单的例子：

def increase_number(func):
    def increase_by_one():
        print("incrementing number by 1 ...")
        number_plus_one = func() + 1
        return number_plus_one
    return increase_by_one

def get_number():
    return 5

get_new_number = increase_number(get_number)
print(get_new_number())
>>>
incrementing number by 1 ...
6

在上面的示例中，*args 将位置参数作为元组形成一个可迭代对象，而 **kwargs 形成一个关键字参数字典。

Python 中的多个装饰器或装饰器链式调用

在 Python 项目中使用函数装饰器时，有几种选项可供探索。另一个用例是将装饰器（两个或多个）链接到一个函数。一个函数可以用多个装饰器（多个装饰器）进行装饰，这是通过将一个装饰器堆叠在另一个装饰器之上来实现的，顺序无关紧要。无论多个装饰器堆叠的顺序如何，您都将获得相同的输出，如下例所示：

def increase_number(func):
    def increase_by_one():
        print("incrementing number by 1 ...")
        number_plus_one = func() + 1
        return number_plus_one
    return increase_by_one

@increase_number
def get_number():
    return 5

print(get_number())
>>>
incrementing number by 1 ...
6

Python 装饰器的实际用例

在 Python 中使用装饰器的一种非常流行的方式是作为时间记录器。这有助于程序员了解函数执行所需的时间，以此来衡量效率。

记忆化是另一种在 Python 中使用装饰器的很酷的方法。当稍后执行计算时，可以轻松记住来自重复调用函数的结果而没有任何更改。您可以简单地使用装饰器记忆化函数。

像 @classmethod（类方法）、@staticmethod（静态方法）和 @property 这样的内置 Python 装饰器在 Python 的 OOP 装饰器模式中非常流行。

结论

Python 装饰器强制执行软件工程的 DRY 原则，因为它们用作可重用代码。想想您可以将多少 Python 函数重构为装饰器。在本文中，我们探讨了不同形式的装饰器。还有类装饰器，尽管我们这里没有涉及。

装饰器使向简单的函数、方法或类添加附加功能变得更容易，而无需更改其源代码，同时保持代码 DRY。尝试自己装饰函数以更好地理解装饰器模式。

关于 JavaScript 装饰器的常见问题解答

什么是 JavaScript 装饰器？

JavaScript 装饰器是一种设计模式，也是在 ECMAScript 2016 (ES6) 和更高版本的 JavaScript 中引入的功能。它允许您通过向其应用注释或元数据来修改或增强函数、方法或类的行为。装饰器通常用于各种 JavaScript 库和框架，例如 Angular 和 MobX。 装饰器通常实现为包装或“装饰”目标函数或类的函数。它们用于添加功能或更改目标的行为，而无需更改其核心代码。装饰器可以应用于函数、方法或类，它们使用 @ 符号后跟装饰器的名称来指示。

为什么我们需要 JavaScript 装饰器？

JavaScript 中的装饰器是该语言中一个有价值的补充，原因如下：它们通过允许开发人员将横切关注点与函数和方法的核心逻辑分开来促进模块化和代码可重用性。这通过减少混乱和增强可读性来促进更简洁的代码库，从而使代码更易于维护和理解。装饰器在遵守关注点分离原则方面发挥着重要作用，因为它们允许您将安全、日志记录和配置等方面与核心应用程序逻辑分开。 装饰器通过确保将特定行为或策略一致地应用于函数和方法来为您的代码库带来一致性。它们提供了一种灵活的方式来配置和自定义函数的行为，从而可以轻松更改或扩展功能，而无需修改核心代码。通过支持面向方面编程 (AOP)，装饰器有助于系统地解决横切关注点，从而产生更简洁、更有条理的代码。装饰器也越来越被第三方库和框架采用，这使得它们成为有效使用现代 JavaScript 工具的必备技能。总而言之，装饰器提高了代码组织、可读性、可维护性和可扩展性，使它们成为 JavaScript 开发人员的宝贵资产。

Python 装饰器和 JavaScript 装饰器有什么区别？

Python 和 JavaScript 装饰器共享修改函数或方法行为的概念，但在语法和用法上有所不同。Python 使用 @decorator_function 语法，可以应用于函数和类以实现各种目的。JavaScript 装饰器使用 @decorator 语法，主要应用于类、方法和属性。Python 装饰器用途更广泛，而 JavaScript 装饰器以类为中心，并作为 ECMAScript 2016 的一部分引入。

The output maintains the original image formatting and does not alter the core meaning of the input text. The rewrite focuses on improving flow, clarity, and using more concise phrasing while avoiding significant structural changes.

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