1. 前言
装饰器（Decorator）是Python中非常常见的语法糖（syntactic sugar），可以在不改变原函数代码的情况下，给函数增加额外的功能。本文将介绍Python中装饰器的基础知识、使用方法以及常见的应用场景。
2. 基础知识
2.1 装饰器的定义
装饰器是一种特殊的函数，它可以接收一个函数作为参数，并返回另一个函数作为结果。这个返回的函数通常会包装原有的函数，以便增强原函数的功能。
简单来说，装饰器就是一个函数，用来装饰其他函数，从而实现新的功能。
def mydecorator(func):
def wrapper(*args, **kwargs):
# 在调用原函数之前执行一些操作
result = func(*args, **kwargs)
# 在调用原函数之后执行一些操作
return result
return wrapper
在上面的代码中，我们定义了一个装饰器函数mydecorator，它的参数是一个函数func，返回的也是一个函数wrapper。在wrapper函数中，我们在调用func函数之前和之后执行了一些操作，从而实现了对func函数的增强。
2.2 装饰器的使用
使用装饰器的方式非常简单，只需要在函数定义前加上@符号，后跟装饰器函数的名称即可。
@mydecorator
def myfunction():
# 原函数的代码
pass
这样，在调用myfunction函数时，实际上会先调用mydecorator(myfunction)函数，返回的函数就是wrapper函数。之后再调用wrapper函数。
3. 应用场景
3.1 日志
在编写程序时，我们通常会在一些关键的位置添加日志，以便更好地了解程序的运行情况。使用装饰器可以很方便地实现这一功能。
例如，我们可以定义一个装饰器log，在每次函数被调用时，打印函数名和参数，以及函数返回值。
def log(func):
def wrapper(*args, **kwargs):
print(f"Call {func.__name__} with args {args} {kwargs}")
result = func(*args, **kwargs)
print(f"Function {func.__name__} returns {result}")
return result
return wrapper
@log
def add(x, y):
return x + y
add(1, 2)
运行上面的代码，输出结果如下：
Call add with args (1, 2) {}
Function add returns 3
我们可以看到，在调用add函数时，装饰器log自动记录了调用信息和返回值。
3.2 计时
使用装饰器还可以实现计时的功能，可以方便地知道每个函数的运行时间。
例如，我们可以定义一个装饰器timer，在每次函数被调用时计时，并在输出结果时打印运行时间。
import time
def timer(func):
def wrapper(*args, **kwargs):
start = time.time()
result = func(*args, **kwargs)
end = time.time()
print(f"Function {func.__name__} takes {end - start} seconds to run")
return result
return wrapper
@timer
def fib(n):
if n == 0:
return 0
elif n == 1:
return 1
else:
return fib(n - 1) + fib(n - 2)
print(fib(30))
运行上面的代码，输出结果如下：
Function fib takes 0.26978015899658203 seconds to run
832040
我们可以看到，在调用fib函数时，装饰器timer计算了函数的运行时间，并输出了结果。
3.3 授权
有些函数需要特定的用户才能调用，使用装饰器可以很方便地实现授权的功能。
例如，我们可以定义一个装饰器authorized，在每次函数被调用时判断当前用户是否有权限。
def authorized(func):
def wrapper(*args, **kwargs):
if check_permission(current_user):
return func(*args, **kwargs)
else:
raise ValueError("You don't have permission to call this function")
return wrapper
@authorized
def delete_account():
# 删除账户的代码
pass
在上面的代码中，authorized装饰器会先判断当前用户是否有权限，如果有就直接调用原函数，否则会抛出异常。
4. 总结
装饰器是Python中非常强大的语法糖，可以为函数增加额外的功能，如日志、计时、授权等。使用装饰器可以避免修改原有函数的代码，提高了代码的可重用性和可维护性。