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Python装饰器用法实例总结

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以下是详细讲解“Python装饰器用法实例总结”的完整攻略，包含两个示例说明。

1. 装器的基本概念

装饰器是Python中一种高级的语法特性，它可以在不修改原函数代码的情况下，为添加额外的功能。装饰器本质上是一个函数，它接受一个函数作为参数，并返回一个新的函数。新的函数通常会原函数的基础上添加一些额外的功能，例如日志记录、性能分析、缓存等。

装饰器的语法格式如下：

@decorator
def function():
    pass

其中，decorator是一个装饰器函数，它接受一个函数作为参数，并返回一个新的函数。function是被装饰的函数。

2. 装饰器的应用场景

装饰器可以应用于很多场景，例如：

  • 记录函数的执行时间
  • 缓存函数的计算结果
  • 检查函数的参数类型和返回值类型
  • 实现函数的重试机制
  • 实现函数的权限控制

下面我们将通过两个示例来说明装饰器的应用。

3. 示例一：记录函数的执行时间

我们可以使用装饰器来记录函数的执行时间，以便于性能分析和优化。下面是一个使用装饰器记录函数执行时间的示例：

import time

def timeit(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        start_time = time.time()
        result = func(*args, **kwargs)
        end_time = time.time()
        print(f"{func.__name__} took {end_time - start_time:.2f} seconds to execute")
        return result
    return wrapper

@timeit
def my_function():
    time.sleep(1)

my_function()

在以上示例中，我们定义了一个装饰器函数timeit，它接受一个函数作为参数，并返回一个新的函数wrapper。wrapper函数记录了函数执行的开始时间和结束时间，并计算出函数执行的时间。最后，wrapper函数返回原函数的执行结果。

我们使用@timeit语法将my_function函数装饰上timeit装饰器，这样每次调用my_function函数时，都会自动记录函数的执行时间。

4. 示例二：缓存函数的计算结果

我们可以使用装饰器来缓存函数的计算结果，以便于提高函数的执行效率。下面是一个使用装饰器缓存函数计算结果的示例：

def memoize(func):
    cache = {}
    def wrapper(*args):
        if args in cache:
            return cache[args]
        result = func(*args)
        cache[args] = result
        return result
    return wrapper

@memoize
def fibonacci(n):
    if n < 2:
        return n
    return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2)

print(fibonacci(10))

在以上示例中，我们定义了一个装饰器函数memoize，它接受一个函数作为参数，并返回一个新的函数wrapper。wrapper函数使用一个字典cache来缓存函数的计算结果。如果函数的参数已经在缓存中存在，则直接返回缓存中的结果。否则，计算函数的结果，并将结果存入缓存中。

我们使用@memoize语法将fibonacci函数装饰上memoize装饰器，这样每次调用fibonacci函数时，都会自动缓存函数的计算结果。这样可以大大提高函数的执行效率，特别是在计算复杂函数时。

5. 结论

装饰器是Python中一种高级的语法特性，它可以在不修改原函数代码的情况下，为函数添加额外的功能。装饰器可以应用于很多场景，例如记录函数的执行时间、缓存函数的计算结果、检查函数的参数类型和返回值类型、实现函数的重试机制、实现函数的权限控制等。通过本文的两个示例，我们可以看到装饰器的强大功能和应用场景。

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