Python装饰器（一次搞清楚）

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一、简单装饰器

Python装饰器是一种语法糖，用于在不改变原有函数代码的情况下，为函数添加额外的功能。装饰器本质上是一个函数，它接收一个函数作为参数，并返回一个新的函数，通常使用@语法糖来应用装饰器。
1.装饰器本质是一个函数，可称之为函数装饰器；
2.装饰器也是一个闭包，即在非全局范围内定义的函数可以引用其外围空间中的变量；
3.装饰器以一个函数作为参数，并且返回值也是一个函数；
4.装饰器不能修改被装饰的函数代码；不能修改被装饰函数的调用方式；
下面是一个简单的装饰器示例：

1. def my_decorator(func):
2.     def wrapper():
3.         print("Before the function is called.")
4.         res = func()
5.         print("After the function is called.")
6.         return res
7.     return wrapper
9. @my_decorator
10. def say_hello():
11.     print("Hello!")
13. # 调用被装饰的函数
14. say_hello()

复制代码

在这个示例中，my_decorator是一个装饰器函数，它接收一个函数作为参数，并返回一个新的函数wrapper。wrapper函数包裹了原有的函数，它在调用原有函数之前和之后打印了额外的信息。@my_decorator语法糖将say_hello函数传递给my_decorator，并将其返回的新函数wrapper赋值给say_hello，这样调用say_hello函数时，实际上是调用了wrapper函数。执行结果为：

二、装饰器的运用场景

装饰器的应用非常广泛，可以用于实现各种功能，例如：

• 记录函数执行时间：通过在装饰器函数中记录函数执行的开始和结束时间，可以计算函数的执行时间。
  
• 缓存函数结果：通过在装饰器函数中维护一个缓存，可以避免重复计算相同参数的函数结果，提高函数的执行效率。
  
• 实现权限控制：通过在装饰器函数中检查用户的权限，可以控制用户对某些函数的访问权限。
  
• 日志记录：通过在装饰器函数中记录函数的输入参数和返回值，可以方便地进行调试和错误排除。
  
• 错误处理：通过在装饰器函数中捕获异常并进行处理，可以避免函数抛出异常导致程序崩溃。
  

Python装饰器是一种非常强大的语法糖，可以帮助我们实现各种功能，提高代码的复用性和可维护性。
三、运用案列

案列一：Python缓存cache实现

Python中的缓存（cache）机制可以通过装饰器来实现，但并不是所有的缓存都是通过装饰器实现的。装饰器是一种常用的实现缓存的方式，但是Python中还有其他的缓存实现方式，例如使用字典、使用缓存库等。
使用装饰器实现缓存的原理是，在装饰器函数中维护一个字典，将函数的输入参数作为键，函数的返回值作为值，存储在字典中。在每次调用函数之前，先检查字典中是否已经存在相同输入参数的缓存结果，如果存在，则直接返回缓存结果，否则调用原函数计算结果，并将计算结果缓存到字典中。
下面是一个简单的装饰器缓存示例：
[code]def cache(func):    cached_results = {}    def wrapper(*args):        if args in cached_results:            return cached_results[args]        result = func(*args)        cached_results[args] = result        return result    return wrapper@cachedef fibonacci(n):    if n