Python装饰器是不修改原函数即可增强功能的高阶函数,常用于日志监控、异常重试、权限校验等;需注意元信息保留、参数兼容性、精度计时及状态管理时合理选用函数或类装饰器。

Python装饰器是函数式编程的重要工具,核心作用是在不修改原函数代码的前提下,动态增强其功能。关键在于理解装饰器本质是“接收函数、返回新函数”的高阶函数,实际使用时需注意闭包变量、函数元信息保留、参数兼容性等细节。
装饰器实现日志与执行时间监控
这是最常用场景之一。通过装饰器自动记录函数调用时间、入参、返回值及耗时,避免在每个函数内重复写日志逻辑。
- 用functools.wraps包装内层函数,保留原函数的__name__、__doc__等属性,否则调试和文档生成会出问题
- 支持带参数的装饰器(如设置日志级别或是否启用计时),需多嵌套一层函数,外层接收配置,中间层接收被装饰函数,内层执行逻辑
- 时间统计建议用time.perf_counter()而非time.time(),精度更高且不受系统时间调整影响
装饰器统一处理异常与重试机制
网络请求、文件读写等易失败操作,可通过装饰器集中封装错误捕获、降级响应和指数退避重试逻辑。
- 重试次数、间隔、异常类型应支持参数化配置,比如@retry(max_attempts=3, delay=1, exceptions=(ConnectionError, TimeoutError))
- 重试前可加入随机抖动(jitter),避免大量请求同时重试造成雪崩;可用random.uniform(0, 0.1)微调等待时间
- 对某些函数需跳过重试(如已幂等或不可重入),可在函数对象上动态加属性标记,装饰器中判断跳过
装饰器实现权限校验与参数预处理
在Web接口或命令行工具中,常需校验用户权限、解析输入参数、转换数据格式等,装饰器可让业务函数专注核心逻辑。
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- 权限检查装饰器可接收角色列表或自定义校验函数,校验失败抛出特定异常(如PermissionError),由统一异常处理器返回403
- 参数预处理适合配合dataclass或pydantic.BaseModel,装饰器自动将字典参数转为结构化对象,并触发验证
- 注意避免在装饰器中做重量级初始化(如连接数据库),应延迟到函数首次调用时执行,或使用单例+缓存优化
类装饰器与装饰器类的合理选用
当需要维护状态(如调用计数、缓存结果)或复用逻辑较复杂时,类装饰器比函数装饰器更清晰易维护。
- 类必须实现__call__方法,实例本身成为可调用对象;__init__接收装饰器参数,__call__接收被装饰函数
- 缓存装饰器(如@lru_cache的简化版)适合用类实现,便于管理缓存容量、淘汰策略和清除接口
- 若仅需简单逻辑,优先用函数装饰器;涉及状态管理、多方法协同或需继承扩展时,选类装饰器更合适










