def デコレータ / @構文

from functools import wraps

# デコレータの定義
def my_decorator(func):
    @wraps(func)
    def wrapper(*args, **kwargs):
        # 前処理
        result = func(*args, **kwargs)
        # 後処理
        return result
    return wrapper

# デコレータの適用
@my_decorator
def my_function():
    pass

# 引数付きデコレータ
def decorator_with_args(arg1, arg2):
    def decorator(func):
        @wraps(func)
        def wrapper(*args, **kwargs):
            return func(*args, **kwargs)
        return wrapper
    return decorator

from functools import wraps
import time

# 実行時間を計測するデコレータ
def timer(func):
    @wraps(func)
    def wrapper(*args, **kwargs):
        start = time.perf_counter()
        result = func(*args, **kwargs)
        elapsed = time.perf_counter() - start
        print(f"[{func.__name__}] 実行時間: {elapsed:.4f}秒")
        return result
    return wrapper

@timer
def heavy_process(n):
    """重い処理のシミュレーション"""
    return sum(range(n))

print(heavy_process(1000000))   # [heavy_process] 実行時間: 0.XXXX秒

# 引数付きデコレータ（繰り返し実行）
def retry(times=3):
    def decorator(func):
        @wraps(func)
        def wrapper(*args, **kwargs):
            for i in range(times):
                try:
                    return func(*args, **kwargs)
                except Exception as e:
                    print(f"試行 {i+1}/{times} 失敗: {e}")
            raise RuntimeError(f"{func.__name__} が{times}回失敗しました")
        return wrapper
    return decorator

@retry(times=3)
def unstable_api():
    import random
    if random.random() < 0.7:
        raise ConnectionError("接続エラー")
    return "成功"

# デコレータのスタック（複数のデコレータを重ねる）
def bold(func):
    @wraps(func)
    def wrapper(*args, **kwargs):
        return f"**{func(*args, **kwargs)}**"
    return wrapper

def upper(func):
    @wraps(func)
    def wrapper(*args, **kwargs):
        return func(*args, **kwargs).upper()
    return wrapper

@bold       # 2番目に適用（外側）
@upper      # 1番目に適用（内側）
def greet(name):
    return f"hello, {name}"

print(greet('world'))   # **HELLO, WORLD**（upper → bold の順で適用）

# クラスベースのデコレータ
class Memoize:
    def __init__(self, func):
        self.func  = func
        self.cache = {}
        wraps(func)(self)   # メタデータをコピー

    def __call__(self, *args):
        if args not in self.cache:
            self.cache[args] = self.func(*args)
        return self.cache[args]

@Memoize
def fib(n):
    if n < 2:
        return n
    return fib(n - 1) + fib(n - 2)

print(fib(30))  # 832040（キャッシュで高速）

デコレータはPythonのシンタックスシュガーで、『@my_decorator』を書くことは『func = my_decorator(func)』と等価です。デコレータを重ねた場合は下から順（内側から外側）に適用されます。

引数付きデコレータは3重の関数定義になりますが、構造を理解すれば複雑ではありません。外側の関数で引数を受け取り、中間の関数でfuncを受け取り、内側のwrapperで実際の処理をラップします。

デコレータはログ記録・認証チェック・キャッシュ・バリデーションなど、横断的な関心事（クロスカッティングコンサーン）の実装に最適で、コードの重複を避けるDRY原則の実現に役立ちます。