概要
Decorator（デコレーター）パターンは、
既存のオブジェクトや関数の構造を変更せずに、新しい振る舞いを動的に追加する構造的デザインパターンである。
Pythonでは @decorator 構文によって言語レベルでサポートされており、
関数・メソッド・クラスの振る舞いをシームレスに拡張する非常に重要な機構のひとつである。
1. なぜDecoratorが必要か？
❌ 既存関数のコードを変更して機能を追加
def process():
# ログ出力を追加したい
print("Start")
... # 処理本体
print("End")
→ コードの可読性・保守性が低下し、再利用も困難
✅ デコレーターで機能を“包む”
@with_logging
def process():
...
→ 本体に手を加えずに、任意の前後処理を柔軟に追加可能
2. 関数デコレーターの構造
✅ デコレーター関数の基本形
def with_logging(func):
def wrapper(*args, **kwargs):
print(f"[LOG] Start {func.__name__}")
result = func(*args, **kwargs)
print(f"[LOG] End {func.__name__}")
return result
return wrapper
✅ 使用例
@with_logging
def compute():
print("Computing...")
compute()
[LOG] Start compute
Computing...
[LOG] End compute
3. デコレーターの応用
✅ 引数付きデコレーター（ファクトリ形式）
def with_prefix(prefix):
def decorator(func):
def wrapper(*args, **kwargs):
print(f"{prefix} → {func.__name__}")
return func(*args, **kwargs)
return wrapper
return decorator
@with_prefix(">>>")
def greet():
print("Hello")
greet()
✅ functools.wraps による関数情報の保持
from functools import wraps
def with_logging(func):
@wraps(func)
def wrapper(*args, **kwargs):
...
return wrapper
→ docstring, 関数名などのメタ情報を保持可能に
4. クラスベースのデコレーター
class Timer:
def __init__(self, func):
self.func = func
def __call__(self, *args, **kwargs):
import time
start = time.time()
result = self.func(*args, **kwargs)
end = time.time()
print(f"{self.func.__name__} took {end - start:.4f}s")
return result
@Timer
def work():
sum(range(10**6))
work()
5. 実務ユースケース
✅ 関数トレーシング・ログ出力
→ 実行タイミング、引数、戻り値の記録
✅ 認証・認可制御（Flaskなどでよく利用）
@app.route("/admin")
@requires_admin
def admin_panel():
...
✅ リトライ機構やキャッシュ制御
@retry(times=3)
def unstable_operation():
...
✅ テストコードにおけるセットアップ装飾
@pytest.mark.parametrize(...)
def test_case(...):
...
6. よくある誤用と対策
❌ wrapperで戻り値を返さない
→ ✅ 必ず return func(...) を忘れずに書くことで、オリジナルの機能を壊さない
❌ functools.wraps を使わないことで関数情報が破損
→ ✅ デバッグ性を高めるために、@wraps は常に付けるのが基本
❌ 本体と無関係な機能を過剰に追加
→ ✅ デコレーターは「責務の周辺」に限定し、1つのデコレーターに1つの機能
結語
Decoratorパターンとは、“拡張を内包し、振る舞いを優しく包み込む”設計技法である。
- 実装本体を変えずに、新しい機能を動的に付加できる
- Pythonにおいては関数・クラスレベルでの応用が可能で、テスト性・柔軟性・再利用性を劇的に高める
- 設計の明瞭さと実装の疎結合性を両立できる、非常に実用的な構造
Pythonicとは、“変えずに加える”柔らかさを設計することであり、
Decoratorパターンはその柔軟な包容力を、コード全体に優雅に浸透させる。