Pythonでコードをスマートに！デコレーターの基本から応用まで

はじめに

Pythonのデコレーターは、関数の振る舞いを変更し、コードの重複を減らすための強力なツールです。この記事では、デコレーターの基本的な使い方から、より複雑な応用例までを解説します。

デコレーターとは

Pythonのデコレーターは、プログラミングにおける非常に強力な機能の一つで、主に関数やメソッドの振る舞いを修飾または変更するために使われます。具体的には、デコレーターは他の関数を引数として受け取り、その関数の前後に追加のコードを実行する新しい関数を返す高階関数です。

この機能は、既存のコードを変更することなく、新しい振る舞いを追加したり、関数の実行前後にログを取る、エラーハンドリングを行う、計測用のタイミングを記録するなどの共通のタスクを実行する際に特に役立ちます。デコレーターを利用することで、コードの再利用性を高め、全体の構造をクリアに保ちながら、機能の追加や修正を容易に行えます。

デコレーターは、@ シンボルを使用して関数定義の直前に配置され、Pythonが関数を呼び出す際に自動的にデコレーターが機能するようになっています。これにより、コードの読みやすさと保守のしやすさが向上します。

デコレーターの基本

Pythonでデコレーターを作成するには、通常、関数を引数として受け取り、その関数をラップする新しい関数を定義します。以下の例では、単純なメッセージを表示するデコレーターを見てみましょう。

def my_decorator(func):
    def wrapper():
        print("関数実行前")
        func()
        print("関数実行後")
    return wrapper

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

このデコレーターは、say_hello() 関数の前後にメッセージを追加します。

引数を持つ関数のデコレーター

引数を持つ関数をデコレートする場合は、wrapper 関数内で引数を適切に扱う必要があります。以下のコードは、名前を引数として受け取り、挨拶を行う関数にデコレーターを適用する方法を示しています。

def my_decorator(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print("関数実行前")
        func(*args, **kwargs)
        print("関数実行後")
    return wrapper

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

デコレーターに引数を渡す

デコレーター自体に引数を設定することで、デコレーターの振る舞いを柔軟に調整できます。次の例では、デコレーターに回数を指定して、関数を複数回実行します。

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

@repeat(number_of_times=3)
def say_hello():
    print("Hello!")