Что такое паттерн Decorator и как он реализован в Python?

Question

Decorator — это паттерн, который добавляет поведение объекту через «обёртку», не меняя исходный класс/функцию. В Python под «декоратором» чаще всего понимают функцию, которая принимает другую функцию и возвращает новую функцию-обёртку. Это удобно для логирования, кэширования, проверки прав, ретраев. Важно корректно прокидывать аргументы и сохранять метаданные функции.

YeaHub · Accepted Answer

ОпределениеDecorator (паттерн) — это структурный паттерн, который позволяет динамически добавлять поведение объекту, оборачивая его другим объектом с тем же интерфейсом.В Python слово «декоратор» часто используют в более узком смысле: синтаксис @decorator для функций и методов, который подменяет исходную функцию на обёрнутую.Зачем нужен DecoratorОбычно его применяют, когда нужно:Добавить сквозную функциональность (cross-cutting concerns)логированиеметрикитрейсингконтроль доступаНе раздувать бизнес-код повторяющимися проверкамиСохранять возможность комбинировать несколько «надстроек»Как работает декоратор функции в PythonДекоратор — это вызываемый объект, который:Принимает функцию funcСоздаёт wrapper(*args, **kwargs)Возвращает wrapperПростой пример:import time

def timing(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        started = time.time()
        result = func(*args, **kwargs)
        elapsed = time.time() - started
        print(f"{func.__name__} took {elapsed:.3f}s")
        return result
    return wrapper

@timing
def slow(x):
    time.sleep(0.1)
    return x * 2
Почему нужен functools.wrapsБез него теряются метаданные функции: __name__, __doc__, сигнатура становится менее понятной.from functools import wraps

def timing(func):
    @wraps(func)
    def wrapper(*args, **kwargs):
        # ... та же логика
        return func(*args, **kwargs)
    return wrapper
Это важно для:логирования по имени функциидокументацииинтроспекциинекоторых фреймворков (например, роутинг/DI)Декоратор с параметрамиИногда нужен декоратор с конфигурацией. Тогда появляется дополнительный уровень:decorator_factory(config) возвращает decoratordecorator(func) возвращает wrapperfrom functools import wraps
import time

def retry(times, delay_sec=0.0):
    def decorator(func):
        @wraps(func)
        def wrapper(*args, **kwargs):
            last_exc = None
            for _ in range(times):
                try:
                    return func(*args, **kwargs)
                except Exception as e:
                    last_exc = e
                    if delay_sec:
                        time.sleep(delay_sec)
            raise last_exc
        return wrapper
    return decorator

@retry(times=3, delay_sec=0.1)
def fragile():
    ...
Decorator как паттерн для объектовПаттерн «Decorator» в ООП — это когда у вас есть интерфейс и обёртка, которая реализует тот же интерфейс, но добавляет логику до/после.Схема:Базовый интерфейсРеальная реализацияДекоратор хранит ссылку на объект и проксирует вызовы, добавляя поведениеУпрощённый пример:class Storage:
    def get(self, key):
        raise NotImplementedError

class RedisStorage(Storage):
    def get(self, key):
        return "value"  # условно

class LoggingStorage(Storage):
    def __init__(self, storage):
        self._storage = storage

def get(self, key):
        print("get:", key)
        return self._storage.get(key)
Частые ошибки на практикеНе прокидывают *args, **kwargsНе возвращают результат исходной функцииЛомают исключения (например, глотают их без необходимости)Не используют @wraps, из-за чего страдают метрики/интроспекцияДелают слишком «тяжёлые» декораторы, которые трудно тестироватьКраткий выводDecorator применяют, когда нужно добавлять поведение поверх существующей логики без изменения исходного кода. В Python это естественно выражается через @decorator, а для качества кода важно корректно обрабатывать аргументы, возвращаемые значения и метаданные (functools.wraps).