Python装饰器保存状态（手把手教你用装饰器在函数调用间保持状态）

方法一：使用闭包保存状态

Python的闭包特性非常适合用来在装饰器中保存状态。下面是一个记录函数调用次数的例子：

def count_calls(func):    def wrapper(*args, **kwargs):        wrapper.call_count += 1        print(f"函数 {func.__name__} 已被调用 {wrapper.call_count} 次")        return func(*args, **kwargs)        # 初始化调用计数    wrapper.call_count = 0    return wrapper@count_callsdef greet(name):    return f"你好, {name}!"# 测试greet("小明")greet("小红")print(f"总调用次数: {greet.call_count}")

在这个例子中，wrapper 函数自身携带了一个属性 call_count，每次调用都会更新它。这就是利用闭包和函数属性来保存状态的经典方式。

方法二：使用类作为装饰器

除了函数式装饰器，我们还可以定义一个类，让它作为装饰器使用。类的实例天然具有状态存储能力。

class CallCounter:    def __init__(self, func):        self.func = func        self.count = 0    def __call__(self, *args, **kwargs):        self.count += 1        print(f"函数 {self.func.__name__} 已被调用 {self.count} 次")        return self.func(*args, **kwargs)@CallCounterdef say_hello():    return "Hello!"# 测试say_hello()say_hello()print(f"总调用次数: {say_hello.count}")

这里，CallCounter 类通过 __call__ 方法使其可调用，同时使用实例变量 self.count 来保存状态。这是另一种常见的Python函数装饰器实现方式。

方法三：使用 nonlocal 关键字（适用于嵌套函数）

如果你更喜欢纯函数式风格，也可以使用 nonlocal 来在内部函数中修改外部作用域的变量：

def cache_result(func):    cache = {}        def wrapper(*args):        if args in cache:            print("从缓存中获取结果")            return cache[args]        result = func(*args)        cache[args] = result        print("计算并缓存结果")        return result        return wrapper@cache_resultdef fibonacci(n):    if n < 2:        return n    return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2)# 测试print(fibonacci(5))  # 第一次计算print(fibonacci(5))  # 从缓存读取

这个例子展示了如何用装饰器实现简单的缓存功能，避免重复计算。这里的 cache 字典就起到了状态保持装饰器的作用。

总结

通过以上三种方法，你可以灵活地在Python装饰器中保存状态。无论是使用函数属性、类装饰器，还是闭包变量，都能有效实现函数调用间的信息共享。掌握这些技巧，不仅能写出更优雅的代码，还能深入理解Python的高级特性。

记住，关键在于理解：装饰器本质是一个返回函数的函数，而Python的闭包机制让我们可以在内层函数中访问并修改外层作用域的变量，从而实现装饰器保存状态。

希望这篇教程能帮助你轻松掌握状态保持装饰器的编写技巧！