**Python修飾函數(shù)：代碼的優(yōu)雅之道**

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Python修飾函數(shù)是一種強(qiáng)大的編程技巧，它可以在不改變?cè)瘮?shù)代碼的情況下，為函數(shù)添加額外的功能。通過使用修飾器，我們能夠在不破壞函數(shù)原有邏輯的基礎(chǔ)上，增加一些通用的功能，如日志記錄、性能分析、緩存等。這使得我們的代碼更加優(yōu)雅和可維護(hù)。

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## 什么是修飾函數(shù)？

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修飾函數(shù)是一種Python語法糖，它允許我們?cè)诙x函數(shù)時(shí)，通過使用@修飾器名的方式，將修飾器應(yīng)用到函數(shù)上。修飾器本質(zhì)上是一個(gè)函數(shù)，它接受一個(gè)函數(shù)作為參數(shù)，并返回一個(gè)新的函數(shù)。這個(gè)新函數(shù)具有額外的功能，但仍然可以調(diào)用原函數(shù)。

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## 如何編寫一個(gè)修飾器？

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編寫一個(gè)修飾器非常簡(jiǎn)單，只需要定義一個(gè)函數(shù)，接受一個(gè)函數(shù)作為參數(shù)，并在內(nèi)部定義一個(gè)新函數(shù)來實(shí)現(xiàn)額外的功能。下面是一個(gè)示例：

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`python

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def decorator(func):

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def wrapper(*args, **kwargs):

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# 添加額外的功能

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# ...

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return func(*args, **kwargs)

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return wrapper

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在這個(gè)示例中，decorator是一個(gè)修飾器函數(shù)，它接受一個(gè)函數(shù)func作為參數(shù)，并返回一個(gè)新的函數(shù)wrapper。wrapper函數(shù)在調(diào)用原函數(shù)之前或之后，可以執(zhí)行一些額外的操作。

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## 修飾器的應(yīng)用場(chǎng)景

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### 日志記錄

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日志記錄是一個(gè)常見的應(yīng)用場(chǎng)景，它可以幫助我們追蹤程序的執(zhí)行過程，方便調(diào)試和問題排查。我們可以編寫一個(gè)修飾器來自動(dòng)記錄函數(shù)的調(diào)用信息，如下所示：

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`python

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def log_decorator(func):

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def wrapper(*args, **kwargs):

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print(f"Calling function: {func.__name__}")

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result = func(*args, **kwargs)

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print(f"Function {func.__name__} executed")

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return result

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return wrapper

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使用這個(gè)修飾器，我們可以輕松地為任何函數(shù)添加日志記錄功能：

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`python

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@log_decorator

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def add(a, b):

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return a + b

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result = add(2, 3)

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# 輸出：

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# Calling function: add

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# Function add executed

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### 緩存

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對(duì)于一些計(jì)算量較大的函數(shù)，我們可以使用緩存來提高性能。我們可以編寫一個(gè)修飾器來自動(dòng)緩存函數(shù)的計(jì)算結(jié)果，避免重復(fù)計(jì)算，如下所示：

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`python

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def cache_decorator(func):

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cache = {}

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def wrapper(*args, **kwargs):

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key = (args, tuple(kwargs.items()))

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if key not in cache:

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cache[key] = func(*args, **kwargs)

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return cache[key]

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return wrapper

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使用這個(gè)修飾器，我們可以方便地為任何函數(shù)添加緩存功能：

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`python

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@cache_decorator

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def fibonacci(n):

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if n < 2:

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return n

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else:

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return fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2)

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## 修飾器的注意事項(xiàng)

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在使用修飾器時(shí)，我們需要注意以下幾點(diǎn)：

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### 保留原函數(shù)的元信息

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使用修飾器后，原函數(shù)的元信息（如函數(shù)名、文檔字符串）會(huì)被修飾器函數(shù)的元信息所替代。為了保留原函數(shù)的元信息，我們可以使用functools.wraps裝飾器，如下所示：

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`python

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import functools

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def decorator(func):

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@functools.wraps(func)

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def wrapper(*args, **kwargs):

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# 添加額外的功能

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# ...

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return func(*args, **kwargs)

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return wrapper

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### 處理函數(shù)參數(shù)

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修飾器函數(shù)的參數(shù)可以是任意類型，但通常我們會(huì)使用*args和**kwargs來接收任意數(shù)量的位置參數(shù)和關(guān)鍵字參數(shù)。這樣，在定義修飾器時(shí)，就可以適用于任何函數(shù)。

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### 多個(gè)修飾器的順序

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當(dāng)一個(gè)函數(shù)被多個(gè)修飾器修飾時(shí)，修飾器的調(diào)用順序與它們?cè)诤瘮?shù)定義時(shí)的順序相反。也就是說，最后一個(gè)修飾器最先被調(diào)用，最先定義的修飾器最后被調(diào)用。

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Python修飾函數(shù)是一種強(qiáng)大的編程技巧，它可以為函數(shù)添加額外的功能，同時(shí)保持代碼的優(yōu)雅和可維護(hù)性。我們可以使用修飾器來實(shí)現(xiàn)日志記錄、性能分析、緩存等功能。在使用修飾器時(shí)，我們需要注意保留原函數(shù)的元信息、處理函數(shù)參數(shù)以及處理多個(gè)修飾器的順序。通過合理使用修飾器，我們可以提高代碼的復(fù)用性和可讀性，使我們的程序更加高效和健壯。

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