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E.B.1 装饰器进阶用法

Python 装饰器执行流程图

装饰器横切逻辑分层图

装饰器会在函数外面包一层可复用行为。当很多函数都需要同样的日志、计时、重试、权限检查或 trace 时，就适合用装饰器。

准备内容​

  • Python 3.10+
  • 不需要第三方包
  • 理解函数基础

关键术语​

  • Wrapper（包装函数）：真正运行在原函数外层的内部函数。
  • Cross-cutting logic（横切逻辑）：很多地方都需要，但不属于业务核心的逻辑。
  • functools.wraps：装饰后仍保留原函数名称和元信息。
  • 装饰器顺序：函数被调用时，最上面的装饰器先执行。

运行日志和重试装饰器​

创建 decorator_demo.py：

from functools import wraps


def log_call(fn):
    @wraps(fn)
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print(f"[LOG] start {fn.__name__}")
        result = fn(*args, **kwargs)
        print(f"[LOG] end {fn.__name__}")
        return result

    return wrapper


def retry(max_retries=2):
    def decorator(fn):
        @wraps(fn)
        def wrapper(*args, **kwargs):
            last_error = None
            for attempt in range(1, max_retries + 2):
                try:
                    return fn(*args, **kwargs)
                except RuntimeError as error:
                    last_error = error
                    print(f"[RETRY] attempt={attempt} error={error}")
            raise last_error

        return wrapper

    return decorator


state = {"attempt": 0}


@log_call
@retry(max_retries=2)
def fetch_model_info(model_id):
    state["attempt"] += 1
    if state["attempt"] < 2:
        raise RuntimeError("temporary network error")
    return {"model_id": model_id, "status": "ready"}


print(fetch_model_info("demo-v1"))
print(fetch_model_info.__name__)

运行：

python decorator_demo.py

预期输出：

[LOG] start fetch_model_info
[RETRY] attempt=1 error=temporary network error
[LOG] end fetch_model_info
{'model_id': 'demo-v1', 'status': 'ready'}
fetch_model_info

这个例子说明三件事：业务函数保持简短，重试逻辑集中管理，wraps 保留了函数名。

改一下顺序​

把装饰器顺序换成：

@retry(max_retries=2)
@log_call
def fetch_model_info(model_id):

这时日志会在每次重试内部执行。服务代码里装饰器顺序很重要。

什么时候适合用装饰器​

适合：

  1. 日志和追踪
  2. 计时
  3. 不稳定 I/O 的重试
  4. 权限检查
  5. 框架注册

如果包装层隐藏了关键业务逻辑，或者一个函数已经叠了太多层，就不适合继续加装饰器。

常见错误​

  • 忘记 @wraps，导致日志和框架看到的函数名都变成 wrapper。
  • 重试所有异常，包括本应立即失败的校验错误或权限错误。
  • 装饰器堆太多，执行顺序很难排查。

练习​

在 fetch_model_info 前加一个 require_role("admin") 装饰器。非 admin 用户抛出 PermissionError，并且不要重试权限错误。