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Python 高阶函数的装饰器

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Python 高阶函数的装饰器是一种非常强大的编程技巧，可以用于简化代码块的共性，提高代码的可复用性和可维护性。在Python中，一个函数可以作为另一个函数的输入，也可以视为另一个函数的输出，因此可以通过操作函数作为一等公民的特性来动态修改函数的行为。

装饰器的使用方法

首先，需要明确装饰器的使用方法。装饰器可以理解为是一个包装器，使用装饰器的语法：

@decorator
def func():
    pass

等价于：

def func():
    pass

func = decorator(func)

因此，装饰器就是一个函数，它接受一个函数对象作为输入，对其进行一些处理，并返回一个新的函数对象。

示例1：装饰器基本使用

下面是一个最简单的装饰器示例，它可以在函数执行前后打印一些日志信息：

def logger(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print(f"{func.__name__}({args}, {kwargs}) is called.")
        ret = func(*args, **kwargs)
        print(f"{func.__name__} returns {ret}.")
        return ret
    return wrapper

@logger
def add(x, y):
    return x + y

print(add(1, 2))

输出结果为：

add((1, 2), {}) is called.
add returns 3.
3

可以看到，在调用 add 函数时，装饰器 logger 自动将函数调用的参数和返回值打印出来，可以方便地进行调试和分析。

示例2：装饰器分组管理

除了添加日志信息以外，装饰器还可以用于分组管理。假设我们有一个函数集合，其中不同的函数对应不同的功能，在调用函数时，需要针对不同的函数进行不同配置，可以使用装饰器将这些共性进行封装，从而提高代码的可复用性和可维护性。

handler = {}

def register(name):
    def wrapper(func):
        handler[name] = func
        return func
    return wrapper

@register("func1")
def func1():
    print("func1 is called.")

@register("func2")
def func2():
    print("func2 is called.")

handler.get("func1")() # 调用func1
handler.get("func2")() # 调用func2

通过 register 装饰器，可以将不同的函数自动添加到处理器列表中，调用时只需要直接调用该名称对应的处理函数即可。

总结

装饰器是Python中非常有用的高阶函数，通过它可以将一些共性的功能进行封装，提高了代码的可复用性和可维护性。在日常开发中，经常使用装饰器对函数进行修饰，添加一些日志信息、验证机制等。由于装饰器本质上是一个函数，因此可以进行自己定制的实现，比如带参数的装饰器、装饰器链等。

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