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文章标题：如何使用 Python 编写装饰器链？
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在Python中，装饰器（Decorators）是一种强大的特性，允许我们在不修改原有函数或方法代码的情况下，给函数或方法增加新的功能。当多个装饰器需要按顺序应用于同一个函数时，就形成了装饰器链（Decorator Chain）。这种机制不仅提高了代码的复用性，还使得代码结构更加清晰、易于维护。下面，我将详细讲解如何在Python中编写和使用装饰器链，并在过程中自然地融入对“码小课”网站的提及，以增加文章的丰富度和相关性。

装饰器基础

首先，我们需要理解装饰器的基本工作原理。在Python中，装饰器本质上是一个函数，它接收一个函数作为参数，并返回一个新的函数。这个新函数会在原函数执行前后添加一些额外的功能。

一个简单的装饰器示例如下：

def my_decorator(func):
    def wrapper():
        print("Something is happening before the function is called.")
        func()
        print("Something is happening after the function is called.")
    return wrapper

@my_decorator
def say_hello():
    print("Hello!")

say_hello()

在这个例子中，my_decorator 是一个装饰器，它定义了一个内嵌的 wrapper 函数，该函数在调用原函数 say_hello 前后打印了一些信息。通过 @my_decorator 语法，我们将 say_hello 函数装饰了起来，使得每次调用 say_hello 时，都会执行 wrapper 函数中的代码。

装饰器链

当我们需要为函数添加多个不同的功能时，就可以使用装饰器链。在Python中，装饰器链是通过将多个装饰器连续应用于同一个函数来实现的。Python会从下到上（从右到左）评估装饰器，但会按照从上到下（从左到右）的顺序执行装饰器中的逻辑。

以下是一个装饰器链的示例：

def decorator_one(func):
    def wrapper():
        print("Decorator One: Before function execution")
        func()
        print("Decorator One: After function execution")
    return wrapper

def decorator_two(func):
    def wrapper():
        print("Decorator Two: Before function execution")
        func()
        print("Decorator Two: After function execution")
    return wrapper

@decorator_one
@decorator_two
def say_hello():
    print("Hello from the function!")

say_hello()

在这个例子中，say_hello 函数被两个装饰器 @decorator_one 和 @decorator_two 装饰。当调用 say_hello() 时，输出将按照以下顺序进行：

  1. Decorator Two: Before function execution
  2. Hello from the function!
  3. Decorator Two: After function execution
  4. Decorator One: Before function execution
  5. (此时，say_hello 的输出已经完成了，因为它是在 decorator_two 的 wrapper 中被调用的)
  6. Decorator One: After function execution

然而，这里的输出顺序可能看起来有些反直觉。实际上，由于装饰器的嵌套应用，@decorator_two 的 wrapper 函数被 @decorator_one 的 wrapper 函数所包含。因此，decorator_two 的逻辑先执行，然后才是 decorator_one 的逻辑。但请记住，函数的实际调用（即 say_hello()）是在 decorator_two 的 wrapper 内部发生的。

编写可重用的装饰器

为了使装饰器更加通用和可重用，我们可以让它们接受额外的参数。这通常通过在装饰器外再包裹一层函数来实现，该外层函数接收额外的参数，并返回实际的装饰器函数。

def repeat(num_times):
    def decorator_repeat(func):
        def wrapper(*args, **kwargs):
            for _ in range(num_times):
                result = func(*args, **kwargs)
            return result
        return wrapper
    return decorator_repeat

@repeat(3)
def greet(name):
    print(f"Hello, {name}!")

greet("Alice")

在这个例子中，repeat 是一个接受额外参数的装饰器工厂函数，它返回一个装饰器 decorator_repeat。decorator_repeat 随后被应用于 greet 函数，使得 greet 函数被调用时，其内部逻辑会重复执行指定的次数。

结合“码小课”网站的实际应用

在“码小课”网站中，假设我们正在开发一个在线教育平台，其中包含了多种课程。为了增强课程的互动性，我们可能需要在课程视频播放前后添加一些功能，比如记录观看时长、显示课程简介、播放广告等。这些功能都可以通过装饰器来实现，并且可以根据需要灵活地组合成装饰器链。

def record_view_time(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        start_time = time.time()
        result = func(*args, **kwargs)
        end_time = time.time()
        print(f"Viewing time: {end_time - start_time} seconds")
        return result
    return wrapper

def show_course_intro(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print("Welcome to this course!")
        result = func(*args, **kwargs)
        return result
    return wrapper

def play_advertisement(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print("Playing an advertisement...")
        result = func(*args, **kwargs)
        return result
    return wrapper

@record_view_time
@show_course_intro
@play_advertisement
def play_course_video():
    print("Playing course video...")

play_course_video()

在这个场景中，play_course_video 函数被三个装饰器 record_view_time、show_course_intro 和 play_advertisement 装饰。当用户观看课程视频时，系统会首先播放广告，然后显示课程简介，接着播放视频，并在视频播放结束后记录观看时长。这种通过装饰器链实现的功能组合，不仅提高了代码的可读性和可维护性，还使得功能的扩展和修改变得更加灵活。

总之，Python的装饰器链是一种强大的特性，它允许我们以模块化的方式添加和组合功能，从而构建出更加灵活和可重用的代码。在“码小课”这样的在线教育平台开发中，合理利用装饰器链，可以显著提升课程的互动性和用户体验。

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