如何在不丢失类型信息的情况下包装Python函数？

我想给调用外部库的Python函数添加一些高级逻辑，比如：

class Example():
    def my_func(self, *args, **kwargs):
        return library.func(*args, **kwargs)

根据外部库的执行结果，可能需要执行不同操作，比如增加重试逻辑：

import time

class Example():
    def my_func(self, *args, **kwargs):
        try:
            return library.func(*args, **kwargs)
        except LibraryRateLimitError:
            # 简化的退避重试逻辑
            time.sleep(2)
            return self.my_func(*args, **kwargs)

但问题是，这个新函数丢失了所有类型信息。由于library.func结构复杂，有数十个参数，我不想手动标注类型。有没有办法静态告知类型分析器，这个包装后的函数和底层函数接收完全相同的参数？

方法1：使用functools.wraps #

functools.wraps会复制原函数的元数据（包括类型提示）到包装函数，主流类型检查器（如mypy、Pyright）和IDE都能识别这种方式：

import functools
import time
import library

class Example():
    @functools.wraps(library.func)
    def my_func(self, *args, **kwargs):
        try:
            return library.func(*args, **kwargs)
        except library.LibraryRateLimitError:
            time.sleep(2)
            return self.my_func(*args, **kwargs)

注意：如果原函数是实例方法，而包装函数属于另一个类，可能需要额外适配，但针对普通函数或同层级类方法，该方法足够实用。

方法2：使用typing.ParamSpec和ReturnType（Python 3.10+） #

要实现更精准的类型传递，可以用ParamSpec定义原函数的参数规范，ReturnType提取原函数的返回类型，让类型检查器完全复用原函数的类型信息：

import time
import library
from typing import ParamSpec, ReturnType

P = ParamSpec('P')

class Example():
    def my_func(self, *args: P.args, **kwargs: P.kwargs) -> ReturnType[library.func]:
        try:
            return library.func(*args, **kwargs)
        except library.LibraryRateLimitError:
            time.sleep(2)
            return self.my_func(*args, **kwargs)

这种方式灵活性更高，即便你需要对参数做微调，也能保留大部分类型约束。

方法3：手动设置__signature__ #

如果前两种方法无法满足类型检查器或IDE的识别需求，可以用inspect.signature获取原函数的签名，直接赋值给包装函数的__signature__属性：

import inspect
import time
import library

class Example():
    def my_func(self, *args, **kwargs):
        try:
            return library.func(*args, **kwargs)
        except library.LibraryRateLimitError:
            time.sleep(2)
            return self.my_func(*args, **kwargs)

# 复制原函数的签名信息
Example.my_func.__signature__ = inspect.signature(library.func)

该方法能让IDE（如PyCharm）正确提示参数，类型检查器通常也能兼容。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Alexander Craggs