深入理解Python类装饰器（从零开始掌握面向对象的装饰器编程）

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Python
2025-12-09
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在Python高级编程中，装饰器是一个强大而优雅的特性。除了常见的函数装饰器，Python类装饰器同样重要，尤其在面向对象编程场景中。本教程将带你从基础概念出发，一步步掌握Python装饰器教程中的类装饰器用法，即使是编程小白也能轻松上手！

什么是类装饰器？

类装饰器是使用类来实现装饰器功能的一种方式。与函数装饰器不同，它利用类的 __call__ 方法，使类的实例可以像函数一样被调用。

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为什么使用类装饰器？

类装饰器相比函数装饰器有以下优势：

可以保存状态（通过实例变量）
结构更清晰，适合复杂逻辑
便于复用和继承

基本语法：如何定义一个类装饰器

要创建一个类装饰器，你需要在类中实现 __init__ 和 __call__ 方法：

class MyDecorator:    def __init__(self, func):        self.func = func    def __call__(self, *args, **kwargs):        print("装饰器执行前...")        result = self.func(*args, **kwargs)        print("装饰器执行后...")        return result@MyDecoratordef greet(name):    print(f"Hello, {name}!")greet("Alice")

运行结果：

    装饰器执行前...
    Hello, Alice!
    装饰器执行后...  

带参数的类装饰器

有时我们需要向装饰器传递参数。这时，类装饰器需要三层嵌套结构：

class Repeat:    def __init__(self, times=1):        self.times = times    def __call__(self, func):        def wrapper(*args, **kwargs):            for _ in range(self.times):                result = func(*args, **kwargs)            return result        return wrapper@Repeat(times=3)def say_hello():    print("Hello!")say_hello()

输出将会是三次 “Hello!”。这里 Repeat 类本身接收参数 times，然后它的 __call__ 方法返回真正的装饰器函数 wrapper。

实战案例：计时器装饰器

下面是一个实用的类装饰器，用于统计函数执行时间：

import timeclass Timer:    def __init__(self, func):        self.func = func        self.total_time = 0    def __call__(self, *args, **kwargs):        start = time.time()        result = self.func(*args, **kwargs)        end = time.time()        elapsed = end - start        self.total_time += elapsed        print(f"{self.func.__name__} 执行耗时: {elapsed:.4f} 秒")        return result    def get_total_time(self):        return self.total_time@Timerdef slow_function():    time.sleep(0.5)    return "完成"slow_function()print(f"累计耗时: {slow_function.get_total_time():.4f} 秒")

类装饰器 vs 函数装饰器

| 特性 | 类装饰器 | 函数装饰器 ||------|----------|------------|| 状态保持 | ✅ 容易（实例变量） | ❌ 需要闭包或nonlocal || 可读性 | ✅ 结构清晰 | ⚠️ 嵌套较深时难读 || 性能 | ⚠️ 略慢（对象创建开销） | ✅ 更轻量 || 复用性 | ✅ 支持继承 | ❌ 仅靠函数组合 |