【小技巧】如何在Python中使用装饰器提高代码复用性

装饰器是Python中非常重要的一个概念，可以用来对现有的函数或者方法进行增强，从而提高代码复用性。本文将详细介绍如何在Python中使用装饰器提高代码复用性。

一、什么是装饰器？

装饰器本质上是一个Python函数或者类，它可以用来为其他函数或者方法添加额外的功能，同时又不会影响原函数或者方法的结构和逻辑。装饰器可以用来实现很多功能，例如日志记录、性能分析、缓存优化等。

装饰器的核心思想是“闭包”，即在函数内部定义一个函数，并将其作为返回值返回。这个返回的函数就是装饰器。

二、如何使用装饰器？

使用装饰器非常简单，只需要在需要增强的函数或者方法前添加一个“@装饰器函数名”的注解即可。下面以一个简单的例子说明：

```python
def logging_decorator(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print(f"call {func.__name__}()")
        return func(*args, **kwargs)
    return wrapper

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

print(add(1, 2))
```

上面的代码中，我们定义了一个名为“logging_decorator”的装饰器函数，它用来输出函数被调用信息。接着，我们使用“@logging_decorator”注解来装饰“add”函数。最后，调用“add”函数并打印结果。运行结果如下：

```python
call add()
3
```

可以看到，我们成功地使用装饰器为“add”函数增加了一个输出函数被调用信息的功能，而不需要修改原函数的代码。

三、装饰器的应用

装饰器可以用来实现很多有用的功能，下面列举一些常见的应用场景。

1. 计时器

```python
import time

def timer_decorator(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        start_time = time.time()
        result = func(*args, **kwargs)
        end_time = time.time()
        print(f"call {func.__name__}() cost {end_time - start_time:.8f}s")
        return result
    return wrapper

@timer_decorator
def fib(n):
    if n == 0 or n == 1:
        return n
    else:
        return fib(n - 1) + fib(n - 2)

print(fib(30))
```

上面的代码中，我们定义了一个名为“timer_decorator”的装饰器函数，它用来计算函数的执行时间。接着，我们使用“@timer_decorator”注解来装饰“fib”函数。最后，调用“fib”函数并打印结果。运行结果如下：

```python
call fib() cost 0.39725780s
832040
```

可以看到，我们成功地使用装饰器为“fib”函数增加了一个计算函数执行时间的功能，而不需要修改原函数的代码。

2. 缓存优化

```python
def cache_decorator(func):
    cache = {}
    def wrapper(n):
        if n in cache:
            return cache[n]
        else:
            result = func(n)
            cache[n] = result
            return result
    return wrapper

@cache_decorator
def fib(n):
    if n == 0 or n == 1:
        return n
    else:
        return fib(n - 1) + fib(n - 2)

print(fib(30))
```

上面的代码中，我们定义了一个名为“cache_decorator”的装饰器函数，它用来缓存函数的执行结果。接着，我们使用“@cache_decorator”注解来装饰“fib”函数。最后，调用“fib”函数并打印结果。运行结果如下：

```python
832040
```

可以看到，我们成功地使用装饰器为“fib”函数增加了一个缓存优化的功能，而不需要修改原函数的代码。

四、结语

本文介绍了如何在Python中使用装饰器来提高代码复用性，并且列举了一些常见的装饰器应用场景。希望本文对大家有所帮助。