揭秘Python装饰器：类装饰器与方法装饰器的区别与应用

揭秘Python装饰器：类装饰器与方法装饰器的区别与应用

在Python编程中，装饰器是一种非常强大的工具，可以在不修改原有代码的情况下，动态地修改函数或类的行为。装饰器分为类装饰器和方法装饰器，它们在使用场景和实现方式上有着显著的区别。本文将详细介绍这两种装饰器的区别及其应用场景。

类装饰器

类装饰器是指用于装饰类的装饰器。它们通常用于在类定义时对类进行修改或增强。类装饰器的基本形式如下：

@decorator
class MyClass:
    pass

类装饰器的应用：

添加类属性：可以为类添加新的属性或方法。例如，添加一个__version__属性来记录类的版本信息。
```
 def add_version(cls):
     cls.__version__ = '1.0'
     return cls

 @add_version
 class MyClass:
     pass
```

修改类方法：可以修改或增强类的方法。例如，添加日志记录功能。

 def log_methods(cls):
     for name, method in cls.__dict__.items():
         if callable(method):
             setattr(cls, name, log_decorator(method))
     return cls

 def log_decorator(func):
     def wrapper(*args, **kwargs):
         print(f"Calling {func.__name__}")
         return func(*args, **kwargs)
     return wrapper

 @log_methods
 class MyClass:
     def my_method(self):
         print("Hello, World!")

实现单例模式：通过类装饰器可以轻松实现单例模式，确保一个类只有一个实例。

 def singleton(cls):
     instances = {}
     def get_instance(*args, **kwargs):
         if cls not in instances:
             instances[cls] = cls(*args, **kwargs)
         return instances[cls]
     return get_instance

 @singleton
 class MyClass:
     pass

方法装饰器

方法装饰器是指用于装饰类中方法的装饰器。它们通常用于在方法调用前后执行一些操作，如日志记录、权限检查等。方法装饰器的基本形式如下：

class MyClass:
    @decorator
    def my_method(self):
        pass

方法装饰器的应用：

日志记录：在方法执行前后记录日志信息。

 def log_decorator(func):
     def wrapper(*args, **kwargs):
         print(f"Calling {func.__name__}")
         result = func(*args, **kwargs)
         print(f"{func.__name__} finished")
         return result
     return wrapper

 class MyClass:
     @log_decorator
     def my_method(self):
         print("Hello, World!")

权限检查：在方法调用前检查用户权限。

 def check_permission(func):
     def wrapper(*args, **kwargs):
         if not has_permission():
             raise PermissionError("You don't have permission to access this method.")
         return func(*args, **kwargs)
     return wrapper

 class MyClass:
     @check_permission
     def sensitive_method(self):
         print("Access granted")

缓存结果：缓存方法的返回结果，避免重复计算。

 def cache_result(func):
     cache = {}
     def wrapper(*args):
         if args in cache:
             return cache[args]
         result = func(*args)
         cache[args] = result
         return result
     return wrapper

 class Math:
     @cache_result
     def fibonacci(self, n):
         if n < 2:
             return n
         return self.fibonacci(n-1) + self.fibonacci(n-2)

总结

类装饰器和方法装饰器在Python中各有其用途。类装饰器主要用于对类的整体行为进行修改或增强，而方法装饰器则专注于对类中特定方法的行为进行控制。通过合理使用这两种装饰器，可以大大提高代码的可读性、可维护性和功能性。无论是添加日志、实现单例模式，还是进行权限控制和缓存，都能通过装饰器轻松实现。希望本文能帮助大家更好地理解和应用Python中的装饰器技术。