decorator とは何で、どのように記述しますか？

Question

Accepted Answer

**decorator** は、元の関数のコードを変更することなく、別の関数を**ラップ**して振る舞いを追加する関数です。関数の上に `@decorator` 構文を付けて適用し、ロギング、計測、キャッシュ、アクセス制御といった横断的な関心事をきれいに追加するための手段です。

## decorator の仕組み

```python
def my_decorator(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):       # wraps the original function
        print("before")
        result = func(*args, **kwargs)  # call the original
        print("after")
        return result
    return wrapper                       # return the wrapped version

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

greet("Ann")
# Output: before / Hello Ann / after
```

`@my_decorator` 構文は `greet = my_decorator(greet)` の糖衣構文であり、`greet` を `wrapper` に置き換えて、元の呼び出しの前後に追加のコードを実行します。`*args, **kwargs` により、wrapper は任意の関数シグネチャに対応できます。

## 実用的な例: 計測

```python
import time, functools

def timed(func):
    @functools.wraps(func)        # preserves func's name/docstring (important!)
    def wrapper(*args, **kwargs):
        start = time.perf_counter()
        result = func(*args, **kwargs)
        print(f"{func.__name__} took {time.perf_counter() - start:.3f}s")
        return result
    return wrapper

@timed
def slow_task():
    time.sleep(1)
```

`@functools.wraps(func)` は重要です。これがないと、ラップされた関数は元の名前と docstring を失ってしまいます。

## 引数を取る decorator

```python
def repeat(times):               # outer takes the decorator's argument
    def decorator(func):
        @functools.wraps(func)
        def wrapper(*args, **kwargs):
            for _ in range(times):
                func(*args, **kwargs)
        return wrapper
    return decorator

@repeat(times=3)
def hello(): print("hi")  # prints "hi" three times
```

パラメータ化された decorator には、decorator を返す関数という追加の層が必要です。

## よく使われる組み込み／ライブラリの decorator

```text
@property            → turn a method into a computed attribute
@staticmethod / @classmethod → method types
@functools.lru_cache → memoize results
@app.route("/")      → web framework routing (Flask)
@pytest.fixture      → test fixtures
```

## なぜ重要なのか

decorator は、関数に**再利用可能な振る舞い**（ロギング、計測、キャッシュ、認証、バリデーション、ルーティング）をきれいかつ宣言的に追加するための、Python ならではの強力な機能であり、横断的な関心事をコアロジックから分離します。

これらは実際の Python のいたるところで使われています。Web フレームワーク（`@app.route`）、キャッシュ（`@lru_cache`）、クラス（`@property`）、そしてテストなどです。

書き方（wrapper 関数、`*args/**kwargs`、`functools.wraps`）とパラメータ化された形を理解しておくことで、エコシステムの decorator を正しく使えるようになり、自分自身の再利用可能な抽象化を構築できるようになります。