首先，在函数中是能访问全局变量的：

然后，在一个嵌套函数中，内层函数能够访问在外层函数中定义的局部变量：

上面的嵌套函数就是闭包。闭包是指延伸了作用域的函数，在其中能够访问未在函数定义体中定义的非全局变量。未在函数定义体中定义的非全局变量一般都是在嵌套函数中出现的。

上述示例中的变量a就是一个并未在函数bar中定义的非全局变量。对于bar来说，它有个专业名字，叫做自由变量。

自由变量的名称可以在字节码对象中查看：

自由变量的值绑定在函数的__closure__属性中：

其中保存了对应自由变量的cell对象的序列，cell对象的cell_contents属性保存了变量的值：

两种情况下，都会报错。这并不是缺陷，而是Python的设计选择。Python不要求声明变量，但是会假定在函数定义体中赋值的变量是局部变量，以避免在不知情的情况下修改全局变量。

a += 1与a = a + 1相同，编译函数的定义体时，会将a当做局部变量，不会当做自由变量保存。然后尝试获取a的值时，发现a并没有绑定值，于是报错。

解决这个问题的办法，一是将变量置于一些可变对象，如列表、字典中：

另外的方法就是使用global或者nonlocal将变量声明为全局变量或者自由变量：

当自由变量本身是可变对象时，是可以直接进行操作的：

装饰器是可调用对象，参数一般是另一个函数。装饰器可以以某种方式增强被装饰函数的行为，然后返回被装饰的函数或者将其替换成一个新的函数。

一个最简单的不做任何额外行为的装饰器：

decorate函数就是一个最简单的装饰器，使用方法：

Python为装饰器的使用提供了语法糖，可以简便的写为：

装饰器一个很重要的特性是它是导入时(加载模块时)运行的：

结果：

可以看到，装饰器是导入时运行的，而被装饰的函数是明确调用时运行的。

装饰器可以返回被装饰的函数本身，和运行时导入的特性结合起来，可以实现简单的注册器功能：

上述装饰器的例子都返回了被装饰的原函数，但装饰器的典型行为还是返回一个新函数：把被装饰的函数替换成新函数，新函数接受与原函数相同的参数，并且返回原函数本该返回的值。写法类似于：

这种情况下装饰器就使用到了闭包。java script中的防抖与节流函数就是这种典型的装饰器行为。新函数一般会使用外部装饰器函数中的变量当做自由变量，对函数作出某种增强行为。

举个例子，我们知道，当Python函数的参数是个可变对象时，会产生意料之外的行为：

输出：

这是因为，函数的参数默认值保存在__defaults__属性中，指向了同一个列表：

我们就可以用一个装饰器在函数执行前取出默认值做深复制，然后覆盖函数原先的参数默认值：

输出：

装饰器除了可以接受函数作为参数外，还可以接受其他参数。使用方法是：创建一个装饰器工厂，接受参数，返回一个装饰器，再把它应用到被装饰的函数上，语法如下：

在Web框架中，通常要将URL模式映射到生成响应的view函数，并将view函数注册到某些中央注册处。之前我们曾经实现过一个简单的注册装饰器，只是注册了view函数，却没有URL映射，是远远不够的。

在Flask中，注册view函数需要一个装饰器：

原理就是使用了装饰器工厂，可以简单的模拟一下实现：

输出：

还可以使用装饰器工厂来确定view函数可以允许哪些HTTP请求方法：

装饰器也是可以重叠使用的：

等同于：

装饰器的参数也可以是一个类，也就是说，装饰器可以装饰类：