装饰器可以在不修改原有代码的情况下，为函数增加新功能或者限制条件。装饰器是基于闭包环境存在的。
闭包（Closure）指的是一个函数及其执行环境（变量）的组合。闭包需要满足：
- 内嵌函数
- 内嵌函数中有外部嵌套函数的变量
- 外部嵌套函数的返回值是内嵌函数名
装饰器函数可以使用装饰器语法糖 @，也可以采用原始方式进行调用。
被装饰函数的参数取决于装饰器函数的参数。
装饰器函数应该接收一个函数作为参数，并返回一个新的函数，新函数会替换原来的函数，从而实现对原有代码功能的动态修改。
一些装饰器用法的展示：
1. 日志打印
################ 闭包环境 ##############
def logger(func):
def wrapper(*args, **kwargs):
print(f"准备开始执行：{func.__name__} 函数:")
result = func(*args, **kwargs)
print("执行结束。")
return result
return wrapper
#######################################
@logger
def add(x, y):
print(f"{x} + {y} = {x + y}")
add(200, 50)
# 输出：
# 准备开始执行：add 函数:
# 200 + 50 = 250
# 执行结束。
2. 函数计时
import time
def timer(func):
def wrapper(*args, **kwargs):
start_time = time.time()
result = func(*args, **kwargs)
end_time = time.time()
cost_time = end_time - start_time
print(f"花费时间：{cost_time:.4f}秒")
return result
return wrapper
@timer
def sleep(seconds):
time.sleep(seconds)
sleep(10)
# 输出：
# 花费时间：10.0127秒
3. 带参数的函数装饰器
def say_hello(country): # 嵌套了两层
def decorator(func):
def wrapper(*args, **kwargs):
if country == "china":
print("你好！")
elif country == "america":
print("hello.")
else:
return
return func(*args, **kwargs)
return wrapper
return decorator
@say_hello("china")
def xiaoming():
pass
@say_hello("america")
def jack():
pass
xiaoming() # 输出：你好！
jack() # 输出：hello.
4. 不带参数的类装饰器
class Logger:
def __init__(self, func):
self.func = func
def __call__(self, *args, **kwargs):
print(f"[INFO]: 函数 {self.func.__name__}() 正在运行...")
return self.func(*args, **kwargs)
@Logger
def say(something):
print(f"say {something}!")
say("hello")
# 输出：
# [INFO]: 函数 say() 正在运行...
# say hello!
5. 多个装饰器对同一个函数进行装饰
def set_function1(fun):
print('---开始进行装饰1---')
def call_function1(*args, **kwargs):
print('---权限1验证---')
print(args, kwargs)
result = 100 + fun(*args, **kwargs)
print(f"装饰1 返回值：{result}")
return result
return call_function1
def set_function2(fun):
print('---开始进行装饰2---')
def call_function2(*args, **kwargs):
print('---权限2验证---')
print(args, kwargs)
result = 200 + fun(*args, **kwargs)
print(f"装饰2 返回值：{result}")
return result
return call_function2
@set_function1
@set_function2
def test1(num, *args, **kwargs):
print('---test1---')
print(num, args, kwargs)
return num
ret = test1(100)
print(ret)
# 输出结果：
# ---开始进行装饰2---
# ---开始进行装饰1---
# ---权限1验证---
# (100,) {}
# ---权限2验证---
# (100,) {}
# ---test1---
# 100 () {}
# 装饰2 返回值：300
# 装饰1 返回值：400
# 400
这里可以看出在执行到 @set_function1的时候就开始装饰了，而不是test1()运行的时候。
test1 函数会被 set_function2 装饰器装饰，然后再被 set_function1 装饰器装饰。所以先输出“开始进行装饰2”，再输出“开始进行装饰1”。
test1 函数的执行顺序是：set_function1 -> set_function2 -> test1。
计算过程是 call_function1 接受到被 2 装饰的 test1，于是执行 call_function2，因此两个函数打印出来的参数相同。最后是调用被装饰的test1，打印输入值 100，返回输出值 100。装饰 2 执行了 +200 的操作，返回 300。接着装饰 1 执行 +100 的操作，返回 400。
最终返回值 400。
