完整讲解 · 1 段教学·配 3 道练习题·预计 30 分钟
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上一篇文章将通过解决一个需求问题来了解了闭包，本文也将一样，通过慢慢演变一个需求，一步一步来了解 Python 装饰器。
首先有这么一个输出员工打卡信息的函数：
def punch():
print('昵称：两点水 部门：做鸭事业部 上班打卡成功')
punch()输出的结果如下：
昵称：两点水 部门：做鸭事业部 上班打卡成功然后，产品反馈，不行啊，怎么上班打卡没有具体的日期，加上打卡的具体日期吧，这应该很简单，分分钟解决啦。好吧，那就直接添加打印日期的代码吧，如下：
import time
def punch():
print(time.strftime('%Y-%m-%d', time.localtime(time.time())))
print('昵称：两点水 部门：做鸭事业部 上班打卡成功')
punch()输出结果如下：
2018-01-09
昵称：两点水 部门：做鸭事业部 上班打卡成功这样改是可以，可是这样改是改变了函数的功能结构的，本身这个函数定义的时候就是打印某个员工的信息和提示打卡成功，现在增加打印日期的代码，可能会造成很多代码重复的问题。比如，还有一个地方只需要打印员工信息和打卡成功就行了，不需要日期，那么你又要重写一个函数吗？而且打印当前日期的这个功能方法是经常使用的，是可以作为公共函数给各个模块方法调用的。当然，这都是作为一个整体项目来考虑的。
既然是这样，我们可以使用函数式编程来修改这部分的代码。因为通过之前的学习，我们知道 Python 函数有两个特点，函数也是一个对象，而且函数里可以嵌套函数，那么修改一下代码变成下面这个样子：
import time
def punch():
print('昵称：两点水 部门：做鸭事业部 上班打卡成功')
def add_time(func):
print(time.strftime('%Y-%m-%d', time.localtime(time.time())))
func()
add_time(punch)输出结果：
2018-01-09
昵称：两点水 部门：做鸭事业部 上班打卡成功这样是不是发现，这样子就没有改动 punch 方法，而且任何需要用到打印当前日期的函数都可以把函数传进 add_time 就可以了，就比如这样：
import time
def punch():
print('昵称：两点水 部门：做鸭事业部 上班打卡成功')
def add_time(func):
print(time.strftime('%Y-%m-%d', time.localtime(time.time())))
func()
def holiday():
print('天气太冷，今天放假')
add_time(punch)
add_time(holiday)
打印结果：
2018-01-09
昵称：两点水 部门：做鸭事业部 上班打卡成功
2018-01-09
天气太冷，今天放假使用函数编程是不是很方便，但是，我们每次调用的时候，我们都不得不把原来的函数作为参数传递进去，还能不能有更好的实现方式呢？有的，就是本文要介绍的装饰器，因为装饰器的写法其实跟闭包是差不多的，不过没有了自由变量，那么这里直接给出上面那段代码的装饰器写法，来对比一下，装饰器的写法和函数式编程有啥不同。
import time
def decorator(func):
def punch():
print(time.strftime('%Y-%m-%d', time.localtime(time.time())))
func()
return punch
def punch():
print('昵称：两点水 部门：做鸭事业部 上班打卡成功')
f = decorator(punch)
f()输出的结果：
2018-01-09
昵称：两点水 部门：做鸭事业部 上班打卡成功通过代码，能知道装饰器函数一般做这三件事：
可是，认真一看这代码，这装饰器的写法怎么比函数式编程还麻烦啊。而且看起来比较复杂，甚至有点多此一举的感觉。
那是因为我们还没有用到装饰器的 “语法糖” ，我们看上面的代码可以知道， Python 在引入装饰器 （Decorator） 的时候，没有引入任何新的语法特性，都是基于函数的语法特性。这也就说明了装饰器不是 Python 特有的，而是每个语言通用的一种编程思想。只不过 Python 设计出了 @ 语法糖，让 定义装饰器，把装饰器调用原函数再把结果赋值为原函数的对象名的过程变得更加简单，方便，易操作，所以 Python 装饰器的核心可以说就是它的语法糖。
那么怎么使用它的语法糖呢？很简单，根据上面的写法写完装饰器函数后，直接在原来的函数上加 @ 和装饰器的函数名。如下：
import time
def decorator(func):
def punch():
print(time.strftime('%Y-%m-%d', time.localtime(time.time())))
func()
return punch
@decorator
def punch():
print('昵称：两点水 部门：做鸭事业部 上班打卡成功')
punch()输出结果：
2018-01-09
昵称：两点水 部门：做鸭事业部 上班打卡成功那么这就很方便了，方便在我们的调用上，比如例子中的，使用了装饰器后，直接在原本的函数上加上装饰器的语法糖就可以了，本函数也无虚任何改变，调用的地方也不需修改。
不过这里一直有个问题，就是输出打卡信息的是固定的，那么我们需要通过参数来传递，装饰器该怎么写呢？装饰器中的函数可以使用 *args 可变参数，可是仅仅使用 *args 是不能完全包括所有参数的情况，比如关键字参数就不能了，为了能兼容关键字参数，我们还需要加上 **kwargs 。
因此，装饰器的最终形式可以写成这样：
import time
def decorator(func):
def punch(*args, **kwargs):
print(time.strftime('%Y-%m-%d', time.localtime(time.time())))
func(*args, **kwargs)
return punch
@decorator
def punch(name, department):
print(f'昵称：{name} 部门：{department} 上班打卡成功')
@decorator
def print_args(reason, **kwargs):
print(reason)
print(kwargs)
punch('两点水', '做鸭事业部')
print_args('两点水', sex='男', age=99)输出结果如下：
2018-01-09
昵称：两点水 部门：做鸭事业部 上班打卡成功
2018-01-09
两点水
{'sex': '男', 'age': 99}前面从打卡一步步走到了装饰器。现在我们再把执行顺序看清楚：@decorator 出现时做了什么，后来调用 punch() 时又做了什么？
我们先用一个列表记录过程，避免把创建包装和执行打卡混在一起：
events = []
def decorator(func):
events.append('创建包装')
def wrapper(*args, **kwargs):
events.append('调用原函数')
return func(*args, **kwargs)
return wrapper
@decorator
def punch(name):
return f'{name}打卡成功'
print(events)
print(punch('两点水'))
print(events)输出：
['创建包装']
两点水打卡成功
['创建包装', '调用原函数']第一行说明，在执行到后面的 punch('两点水') 之前，装饰器已经接收原函数并返回了包装函数；原函数的函数体还没执行。后来调用 punch，才进入 wrapper，再由它调用原函数。
这里的顺序由我们这个装饰器的写法决定：它返回 wrapper，没有在创建包装时调用原函数。装饰器本身也可以写别的逻辑，所以判断执行时机时，还是要看调用写在哪一层。
@decorator 可以理解为定义函数后再执行 punch = decorator(punch) 的简写。装饰器基于已有的函数能力，但 @ 是专门的装饰器语法。语法写法和背后的函数包装过程要分开看。
前面的打卡例子主要靠打印来展示效果，原函数不需要返回业务结果。可如果装饰的是一个计算函数，包装函数只调用它、不返回结果，外面的调用方就拿不到它算出的值了。
我们用一个记录学习时间的函数试一下：
def add_log(func):
def wrapper(*args, **kwargs):
print('开始统计')
result = func(*args, **kwargs)
print('统计完成')
return result
return wrapper
@add_log
def total_minutes(first, second):
return first + second
minutes = total_minutes(5, second=10)
print(minutes)输出：
开始统计
统计完成
15各位可以自己做个小实验：只去掉 wrapper 里的 return result，其他地方不变，再运行。最后一行会变成 None。不是原函数没有算出 15，而是包装函数没有把这个结果交给外面的调用方。
这个例子里，*args 接收位置参数，**kwargs 接收关键字参数，再用同样的写法转交给原函数。它们负责转发，不会让原函数自动接受本来不支持的参数；传错参数时，原函数仍然会报错。
请继续使用上面的 add_log，分别调用 total_minutes(0, 0) 和 total_minutes(first=12, second=3)。每次都应该先打印两行日志，再由外面的打印得到 0 和 15。
然后回到第一个例子，再调用一次 punch('两点水')。events 中应该只有一次「创建包装」，以及两次「调用原函数」。如果能解释为什么不是创建两次包装，就说明你分清楚了装饰器执行和包装函数执行的时机。
日期示例运行时会得到当天的日期。核对时看功能和顺序，不要求日期与历史示例相同。
请写一个装饰器 log：
print('开始执行')print('执行结束')然后用 @log 装饰一个 hello() 函数（函数体里 print('hello world')），再调用 hello()。
输出应该是：
开始执行
hello world
执行结束装饰器三件套：接收 func，定义 wrapper，return wrapper（注意是 wrapper 不是 wrapper()）
在 wrapper 里：先 print('开始执行') → 调 func() → 再 print('执行结束')
完整代码：
def log(func):
def wrapper():
print('开始执行')
func()
print('执行结束')
return wrapper
@log
def hello():
print('hello world')
hello()请写一个装饰器 uppercase：
funcresultresult.upper()（转大写）作为 wrapper 的返回值然后用 @uppercase 装饰一个函数 greet(name)，函数体 return 'hello ' + name。
最后：
print(greet('alice'))
print(greet('bob'))输出应该是：
HELLO ALICE
HELLO BOBwrapper 里要把原函数的返回值接住：result = func(*args, **kwargs)
再 return result.upper() —— 这样 print(greet(...)) 拿到的就是大写的结果
完整代码：
def uppercase(func):
def wrapper(*args, **kwargs):
result = func(*args, **kwargs)
return result.upper()
return wrapper
@uppercase
def greet(name):
return 'hello ' + name
print(greet('alice'))
print(greet('bob'))请写一个装饰器 count_calls：
count = 0count 加 1，然后 print(f'第 {count} 次调用') 再调用原函数wrapper 加上 @functools.wraps(func)——上一节刚讲过的好习惯，别忘了然后用 @count_calls 装饰一个函数 say_hi()（函数体 print('hi')），并连续调用 3 次 say_hi()。
输出应该是：
第 1 次调用
hi
第 2 次调用
hi
第 3 次调用
hi装饰器外层定义 count = 0；wrapper 里用 nonlocal count 才能改它（这正是闭包+装饰器的结合）
每次进入 wrapper：给 count 加 1 → print 提示 → 再 func(*args, **kwargs)；别忘了 import functools 并给 wrapper 加 @functools.wraps(func)
完整代码：
import functools
def count_calls(func):
count = 0
@functools.wraps(func)
def wrapper(*args, **kwargs):
nonlocal count
count = count + 1
print(f'第 {count} 次调用')
return func(*args, **kwargs)
return wrapper
@count_calls
def say_hi():
print('hi')
say_hi()
say_hi()
say_hi()读完了？动手练一遍才算真会。
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