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掌握Python带参数装饰器(从零开始的装饰器进阶指南)

在Python编程中,装饰器是一种非常强大的语法特性,它允许我们在不修改原函数代码的前提下,为函数添加额外的功能。而带参数的装饰器则更进一步,让我们能够灵活地控制装饰行为。本教程将带你从基础概念出发,一步步理解并实现Python带参数装饰器

什么是装饰器?

装饰器本质上是一个函数,它接收另一个函数作为参数,并返回一个新的函数。使用 @decorator 语法糖可以方便地应用装饰器。

def my_decorator(func):    def wrapper():        print("函数执行前")        func()        print("函数执行后")    return wrapper@my_decoratordef say_hello():    print("Hello!")say_hello()

运行结果:

函数执行前Hello!函数执行后

为什么需要带参数的装饰器?

普通装饰器功能固定,无法根据需求动态调整行为。例如,我们可能希望控制日志级别、重试次数或权限等级。这时就需要Python带参数装饰器

掌握Python带参数装饰器(从零开始的装饰器进阶指南) Python带参数装饰器 Python装饰器教程 函数装饰器 Python高级编程 第1张

如何编写带参数的装饰器?

关键在于:带参数的装饰器实际上是一个返回装饰器的函数。结构如下:

  1. 最外层函数接收装饰器参数
  2. 中间层函数接收被装饰的函数
  3. 最内层函数是实际执行的包装函数

示例:带重试次数的装饰器

import timedef retry(max_attempts):    def decorator(func):        def wrapper(*args, **kwargs):            for attempt in range(1, max_attempts + 1):                try:                    return func(*args, **kwargs)                except Exception as e:                    print(f"第 {attempt} 次尝试失败: {e}")                    if attempt == max_attempts:                        raise                    time.sleep(1)  # 等待1秒后重试        return wrapper    return decorator@retry(max_attempts=3)def unstable_function():    import random    if random.random() < 0.7:        raise ValueError("随机错误!")    return "成功!"# 调用函数try:    result = unstable_function()    print(result)except:    print("最终失败")

在这个例子中,retry 是一个带参数 max_attempts 的装饰器。通过 @retry(max_attempts=3),我们可以灵活设置重试次数。

使用 functools.wraps 保持元信息

为了保留原函数的名称、文档等元信息,建议使用 functools.wraps

from functools import wrapsdef log(level):    def decorator(func):        @wraps(func)        def wrapper(*args, **kwargs):            if level == "debug":                print(f"[DEBUG] 调用函数: {func.__name__}")            elif level == "info":                print(f"[INFO] 执行 {func.__name__}")            return func(*args, **kwargs)        return wrapper    return decorator@log(level="info")def greet(name):    """向用户打招呼"""    return f"你好, {name}!"print(greet("小明"))print(greet.__name__)  # 输出: greet(而不是 wrapper)print(greet.__doc__)   # 输出: 向用户打招呼

常见应用场景

  • 权限验证(如 @require_role('admin')
  • 缓存控制(如 @cache(timeout=60)
  • 性能监控(如 @measure_time(unit='ms')
  • 日志记录(如 @log(level='debug')

总结

通过本教程,你已经掌握了Python带参数装饰器的核心原理和实现方法。记住三层嵌套结构:参数 → 装饰器 → 包装函数。合理使用装饰器能让你的代码更简洁、可复用性更强,这也是Python高级编程的重要技巧之一。

无论是开发Web应用、自动化脚本还是数据处理管道,函数装饰器都能显著提升代码质量。现在就动手试试吧!

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