Pythonでデコレータの便利な使い方

2023年10月11日

Pythonのデコレータは多くの便利な使い方があり、コードの再利用性、保守性、可読性を向上させるために活用できます。以下は、デコレータの便利な使い方のいくつかです：

1. ログ記録: 関数が呼び出されたときの情報を記録し、デバッグやパフォーマンスのトラブルシューティングに役立ちます。

python
def log_function_call(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print(f"Calling {func.__name__} with arguments {args}, {kwargs}")
        result = func(*args, **kwargs)
        print(f"{func.__name__} returned {result}")
        return result
    return wrapper

@log_function_call
def add(a, b):
    return a + b

add(2, 3)

2. 認証と認可: ユーザーの認証や認可を行い、権限の確認をするために使用します。

python
def authenticate_user(func):
    def wrapper(user):
        if user.is_authenticated:
            return func(user)
        else:
            return "Access denied. Please log in."
    return wrapper

@authenticate_user
def secret_data(user):
    return "This is secret data."

authenticated_user = {"username": "Alice", "is_authenticated": True}
unauthenticated_user = {"username": "Bob", "is_authenticated": False}

print(secret_data(authenticated_user))  # 成功
print(secret_data(unauthenticated_user))  # アクセス拒否

3. キャッシング: 関数の結果をキャッシュして、再計算を回避します。これはパフォーマンス向上に役立ちます。

python
import functools

def memoize(func):
    cache = {}
    @functools.wraps(func)
    def wrapper(*args):
        if args in cache:
            return cache[args]
        result = func(*args)
        cache[args] = result
        return result
    return wrapper

@memoize
def fibonacci(n):
    if n in (0, 1):
        return n
    return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2)

4. 引数の検証: 関数に渡される引数の妥当性を確認し、エラーチェックに役立ちます。

python
def validate_positive_args(func):
    def wrapper(*args):
        if any(arg < 0 for arg in args):
            raise ValueError("Arguments must be positive")
        return func(*args)
    return wrapper

@validate_positive_args
def divide(a, b):
    return a / b

print(divide(10, 2))  # 正常
print(divide(10, -2))  # エラー

5. シングルトン: クラスをシングルトンとして実装するために使用できます。同一のクラスのインスタンスを複数回生成できないようにします。

python
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 DatabaseConnection:
    def __init__(self, connection_string):
        self.connection_string = connection_string

# 複数のインスタンスを生成しても、同じインスタンスが返される
db1 = DatabaseConnection("db1")
db2 = DatabaseConnection("db2")
print(db1 is db2)  # True

これらはデコレータの便利な使い方の一部です。デコレータはコードの抽象化や機能の追加に役立つため、プロジェクトの要求に合わせてカスタムデコレータを作成することができます。