0

0

Python 装饰器的底层实现原理

冷漠man

冷漠man

发布时间:2026-01-30 20:25:20

|

284人浏览过

|

来源于php中文网

原创

装饰器本质是函数套函数,利用函数为一等对象特性,通过@语法糖将被装饰函数传入装饰器并替换原函数名;带参装饰器需三层嵌套;functools.wraps必须使用以保留原函数元信息;类装饰器需实现__call__并手动同步属性。

python 装饰器的底层实现原理

装饰器本质是函数套函数

Python 装饰器没有魔法,它只是利用了函数是一等对象(first-class object)这一特性:函数可以被赋值给变量、作为参数传入其他函数、在函数里定义并返回。所谓 @decorator 语法糖,底层就是把被装饰函数当作参数传给 decorator,再用返回值替换原函数名。

比如:

def my_decorator(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print("before")
        result = func(*args, **kwargs)
        print("after")
        return result
    return wrapper

@my_decorator def say_hello(): print("hello")

等价于:

def say_hello():
    print("hello")
say_hello = my_decorator(say_hello)

关键点在于:my_decorator 必须返回一个可调用对象(通常是函数),且该对象要能接收和转发 say_hello 原本的参数 —— 否则调用会出错。

立即学习Python免费学习笔记(深入)”;

带参数的装饰器需要三层嵌套

当你写 @decorator(arg=1) 时,Python 要求 decorator(arg=1) 的结果本身是一个装饰器(即接收函数并返回新函数)。所以必须多包一层:

  • 最外层函数接收装饰器参数(如 arg),返回真正的装饰器
  • 中间层是标准装饰器,接收被装饰函数,返回包装函数
  • 最内层是实际执行逻辑的 wrapper

常见错误是漏掉某一层,导致 TypeError: 'function' object is not callablemissing 1 required positional argument: 'func'

示例:

Cutout.Pro
Cutout.Pro

AI驱动的视觉设计平台

下载
def repeat(times):
    def decorator(func):  # ← 这才是真正的装饰器
        def wrapper(*args, **kwargs):
            for _ in range(times):
                result = func(*args, **kwargs)
            return result
        return wrapper
    return decorator  # ← 返回装饰器,不是 wrapper

functools.wraps 不是可选的,是必须的

如果不加 @functools.wraps(func),被装饰后的函数会丢失原始函数的元信息:__name__ 变成 'wrapper'__doc__ 为空,help() 查不到原说明,调试和反射类工具(如 Flask 路由注册、pytest 参数提取)会出问题。

正确写法:

from functools import wraps

def my_decorator(func): @wraps(func) # ← 必须加这一行 def wrapper(*args, *kwargs): return func(args, **kwargs) return wrapper

它本质上是把 func__name____doc____module__ 等属性复制到 wrapper 上。不加的话,所有基于函数签名的自动化流程都可能静默失败。

类装饰器依赖 __call__ 方法

类也可以当装饰器用,前提是实现了 __call__。实例化时传入被装饰函数,调用时行为像函数:

class CountCalls:
    def __init__(self, func):
        self.func = func
        self.count = 0
        # 注意:这里仍需 wraps,否则 __name__ 丢失
        from functools import wraps
        self.__wrapped__ = func
        self.__name__ = func.__name__
        self.__doc__ = func.__doc__
def __call__(self, *args, **kwargs):
    self.count += 1
    return self.func(*args, **kwargs)

但要注意:类装饰器无法直接用 @functools.wraps(它是为函数设计的),得手动同步属性,或继承 functools.update_wrapper 的逻辑。否则 IDE 提示、文档生成工具会识别不到原始函数信息。

装饰器的底层其实很直白,难的是在保持语义清晰的同时,不破坏函数的身份特征 —— 尤其是在组合多个装饰器、配合类型检查(mypy)或异步上下文时,元信息丢失和参数透传问题会立刻暴露。

热门AI工具

更多
DeepSeek
DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

豆包大模型
豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

通义千问
通义千问

阿里巴巴推出的全能AI助手

腾讯元宝
腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文心一言
文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人,通过对话可以生成各种形式的内容。

讯飞写作
讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具,可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

即梦AI
即梦AI

一站式AI创作平台,免费AI图片和视频生成。

ChatGPT
ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序,ChatGPT不单是聊天机器人,还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

相关专题

更多
Python Flask框架
Python Flask框架

本专题专注于 Python 轻量级 Web 框架 Flask 的学习与实战,内容涵盖路由与视图、模板渲染、表单处理、数据库集成、用户认证以及RESTful API 开发。通过博客系统、任务管理工具与微服务接口等项目实战,帮助学员掌握 Flask 在快速构建小型到中型 Web 应用中的核心技能。

87

2025.08.25

Python Flask Web框架与API开发
Python Flask Web框架与API开发

本专题系统介绍 Python Flask Web框架的基础与进阶应用,包括Flask路由、请求与响应、模板渲染、表单处理、安全性加固、数据库集成(SQLAlchemy)、以及使用Flask构建 RESTful API 服务。通过多个实战项目,帮助学习者掌握使用 Flask 开发高效、可扩展的 Web 应用与 API。

72

2025.12.15

class在c语言中的意思
class在c语言中的意思

在C语言中,"class" 是一个关键字,用于定义一个类。想了解更多class的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

469

2024.01.03

python中class的含义
python中class的含义

本专题整合了python中class的相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

15

2025.12.06

function是什么
function是什么

function是函数的意思,是一段具有特定功能的可重复使用的代码块,是程序的基本组成单元之一,可以接受输入参数,执行特定的操作,并返回结果。本专题为大家提供function是什么的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

484

2023.08.04

js函数function用法
js函数function用法

js函数function用法有:1、声明函数;2、调用函数;3、函数参数;4、函数返回值;5、匿名函数;6、函数作为参数;7、函数作用域;8、递归函数。本专题提供js函数function用法的相关文章内容,大家可以免费阅读。

163

2023.10.07

PHP 命令行脚本与自动化任务开发
PHP 命令行脚本与自动化任务开发

本专题系统讲解 PHP 在命令行环境(CLI)下的开发与应用,内容涵盖 PHP CLI 基础、参数解析、文件与目录操作、日志输出、异常处理,以及与 Linux 定时任务(Cron)的结合使用。通过实战示例,帮助开发者掌握使用 PHP 构建 自动化脚本、批处理工具与后台任务程序 的能力。

42

2025.12.13

C++ 设计模式与软件架构
C++ 设计模式与软件架构

本专题深入讲解 C++ 中的常见设计模式与架构优化,包括单例模式、工厂模式、观察者模式、策略模式、命令模式等,结合实际案例展示如何在 C++ 项目中应用这些模式提升代码可维护性与扩展性。通过案例分析,帮助开发者掌握 如何运用设计模式构建高质量的软件架构,提升系统的灵活性与可扩展性。

8

2026.01.30

c++ 字符串格式化
c++ 字符串格式化

本专题整合了c++字符串格式化用法、输出技巧、实践等等内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

8

2026.01.30

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
最新Python教程 从入门到精通
最新Python教程 从入门到精通

共4课时 | 22.4万人学习

Django 教程
Django 教程

共28课时 | 3.7万人学习

SciPy 教程
SciPy 教程

共10课时 | 1.3万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号