Python 装饰器完全指南:从入门到精通

def my_decorator(func):    def wrapper():        print("调用函数前做点什么")        func()        print("调用函数后做点什么")    return wrapper@my_decoratordef say_hello():    print("Hello!")say_hello()# 输出：# 调用函数前做点什么# Hello!# 调用函数后做点什么@my_decorator 等价于 say_hello = my_decorator(say_hello)。

import functoolsdef logger(func):    @functools.wraps(func)  # 保留原函数的元信息    def wrapper(*args, **kwargs):        print(f"调用 {func.__name__}，参数: {args}, {kwargs}")        result = func(*args, **kwargs)        print(f"{func.__name__} 返回: {result}")        return result    return wrapper@loggerdef add(a, b):    return a + badd(3, 5)# 输出：# 调用 add，参数: (3, 5), {}# add 返回: 8

def retry(max_attempts=3):    def decorator(func):        @functools.wraps(func)        def wrapper(*args, **kwargs):            for attempt in range(1, max_attempts + 1):                try:                    return func(*args, **kwargs)                except Exception as e:                    if attempt == max_attempts:                        raise                    print(f"尝试 {attempt} 失败，重试中...")            return None        return wrapper    return decorator@retry(max_attempts=5)def unstable_api():    import random    if random.random() < 0.7:        raise ValueError("随机失败")    return "成功"

class CountCalls:    def __init__(self, func):        functools.update_wrapper(self, func)  # 保留元信息        self.func = func        self.count = 0    def __call__(self, *args, **kwargs):        self.count += 1        print(f"{self.func.__name__} 已被调用 {self.count} 次")        return self.func(*args, **kwargs)@CountCallsdef say_hi():    print("Hi!")say_hi()say_hi()# 输出：# say_hi 已被调用 1 次# Hi!# say_hi 已被调用 2 次# Hi!

@logger@timerdef compute():    pass# 等价于 compute = logger(timer(compute))

import timedef timer(func):    @functools.wraps(func)    def wrapper(*args, **kwargs):        start = time.perf_counter()        result = func(*args, **kwargs)        end = time.perf_counter()        print(f"{func.__name__} 耗时 {end-start:.4f} 秒")        return result    return wrapper

def cache(func):    memo = {}    @functools.wraps(func)    def wrapper(*args):        if args in memo:            return memo[args]        result = func(*args)        memo[args] = result        return result    return wrapper@cachedef fibonacci(n):    if n < 2:        return n    return fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2)

def require_login(func):    @functools.wraps(func)    def wrapper(request, *args, **kwargs):        if not request.user.is_authenticated:            raise PermissionError("请先登录")        return func(request, *args, **kwargs)    return wrapper@require_logindef dashboard(request):    return "欢迎回来"

def retry_with_backoff(max_retries=3, base_delay=1):    def decorator(func):        @functools.wraps(func)        def wrapper(*args, **kwargs):            for i in range(max_retries):                try:                    return func(*args, **kwargs)                except Exception as e:                    if i == max_retries - 1:                        raise                    delay = base_delay * (2 ** i)  # 指数退避                    time.sleep(delay)            return None        return wrapper    return decorator

def singleton(cls):    instances = {}    @functools.wraps(cls)    def get_instance(*args, **kwargs):        if cls not in instances:            instances[cls] = cls(*args, **kwargs)        return instances[cls]    return get_instance@singletonclass DatabaseConnection:    def __init__(self):        print("创建数据库连接")

def type_check(**types):    def decorator(func):        @functools.wraps(func)        def wrapper(*args, **kwargs):            # 绑定参数名和值（简化，实际需用 inspect）            for arg_name, expected_type in types.items():                value = kwargs.get(arg_name)                if value is not None and not isinstance(value, expected_type):                    raise TypeError(f"{arg_name} 应为 {expected_type}，实际是 {type(value)}")            return func(*args, **kwargs)        return wrapper    return decorator@type_check(name=str, age=int)def greet(name, age):    print(f"{name} 今年 {age} 岁")‍

def transactional(func):    @functools.wraps(func)    def wrapper(*args, **kwargs):        session = get_db_session()        try:            result = func(*args, **kwargs)            session.commit()            return result        except Exception:            session.rollback()            raise        finally:            session.close()    return wrapper@transactionaldef transfer_money(from_id, to_id, amount):    # 业务逻辑：扣钱、加钱    pass‍

def method_logger(func):    @functools.wraps(func)    def wrapper(self, *args, **kwargs):        print(f"调用 {self.__class__.__name__}.{func.__name__}")        return func(self, *args, **kwargs)    return wrapper‍