两个很实用的Python装饰器详解

落日邮差

发布时间：2026-10-15 | 4人浏览过

原创

本文详细介绍两个实用的Python装饰器：用于处理外部API调用或爬虫中超时问题的timeout装饰器，以及用于调试和演示代码执行顺序的trace装饰器。通过具体代码示例，展示如何自定义异常处理与sys.settrace机制，提升Python开发的健壮性与可维护性。

1.超时函数

该函数的主要作用是为任何可能陷入停滞的函数添加超时机制。在开发外部API调用、网络爬虫程序或执行数据库查询时，这一功能尤为关键，能有效防止程序因无响应而长时间挂起。

实现timeout装饰器的具体代码如下：


import signal,functools #下面会用到的两个库 
class TimeoutError(Exception): pass #定义一个Exception，后面超时抛出 
def timeout(seconds, error_message = 'Function call timed out'):
  def decorated(func):
    def _handle_timeout(signum, frame):
      raise TimeoutError(error_message)
    def wrapper(*args, **kwargs):
      signal.signal(signal.SIGALRM, _handle_timeout)
      signal.alarm(seconds)
      try:
        result = func(*args, **kwargs)
      finally:
        signal.alarm(0)
      return result
    return functools.wraps(func)(wrapper)
  return decorated

使用示例如下：


@timeout(5) #限定下面的slowfunc函数如果在5s内不返回就强制抛TimeoutError Exception结束 
def slowfunc(sleep_time):
  import time
  time.sleep(sleep_time) #这个函数就是休眠sleep_time秒 
slowfunc(3) #sleep 3秒，正常返回 没有异常
slowfunc(10) #被终止

## 输出 --------------------------------------------------------------------------- TimeoutError Traceback (most recent call last)

2.Trace函数

在编写演示代码或进行调试时，往往需要清晰了解程序每一步的执行顺序及调用逻辑。类似于Bash脚本中通过bash -x进行调试的方式，Python解释器并未内置此类功能。因此，我们需要“自己动手，丰衣足食”，通过自定义装饰器来实现这一需求。

实现Trace装饰器的具体代码如下：


'''
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'''
import sys,os,linecache
def trace(f):
  def globaltrace(frame, why, arg):
    if why == "call": return localtrace
    return None
  def localtrace(frame, why, arg):
    if why == "line":
      # record the file name and line number of every trace
      filename = frame.f_code.co_filename
      lineno = frame.f_lineno
      bname = os.path.basename(filename)
      print("{}({}): {}".format(  bname,
        lineno,
        linecache.getline(filename, lineno).strip('\r\n')),)
    return localtrace
  def _f(*args, **kwds):
    sys.settrace(globaltrace)
    result = f(*args, **kwds)
    sys.settrace(None)
    return result
  return _f

使用示例如下：


@trace
def xxx():
  print (1)
  print (22)
  print (333)
xxx() #调用

## 输出 <ipython-input-4-da50741ac84e>(3): print 1 # @trace 的输出 1 <ipython-input-4-da50741ac84e>(4): print 22 # @trace 的输出 22 <ipython-input-4-da50741ac84e>(5): print 333 # @trace 的输出 333