使用Python装饰器时如何强制使用关键字参数？

我需要给SDK中的多个Python函数实现通用参数验证装饰器，这些函数参数类似但顺序未必一致，且必须保持参数可读性（不能仅依赖*args和**kwargs）。

现有一个用于验证a > b的装饰器：

from functools import wraps

def check_args(f):
    @wraps(f)
    def decorated_function(self, *args, **kwargs):
        a = kwargs["a"]
        b = kwargs["b"]
        
        if a < b:
            raise ValueError("a must be strictly greater than b")

        return f(self, *args, **kwargs)

    return decorated_function

将其应用在带强制关键字参数的方法上：

class MyClass(object):
    
    @check_args
    def f(self, *, a, b):
        return a + b

• 用关键字参数调用MyClass().f(a=2, b=1)时，符合预期无错误；
• 用位置参数调用MyClass().f(1, 2)时，装饰器抛出KeyError，但移除装饰器后，Python会抛出正确的TypeError（提示必须使用关键字参数）。

需要解决：如何让装饰器不破坏原函数的强制关键字参数约束，同时实现通用的参数验证？

正规解决方案：利用inspect模块解析函数签名 #

Python官方的inspect模块可以解析函数的参数签名，将传入的args和kwargs统一绑定到签名上，既保留原函数的参数校验逻辑，又能让装饰器通用地获取参数值。

修改后的装饰器代码 #

from functools import wraps
import inspect

def check_args(f):
    @wraps(f)
    def decorated_function(self, *args, **kwargs):
        # 获取原函数的参数签名
        sig = inspect.signature(f)
        try:
            # 绑定传入参数，触发原函数的参数校验（包括强制关键字参数检查）
            bound_args = sig.bind(self, *args, **kwargs)
            # 填充参数默认值
            bound_args.apply_defaults()
        except TypeError as e:
            # 直接抛出原函数会产生的错误，保持原生错误提示
            raise e
        
        # 从绑定结果中提取需要验证的参数
        a = bound_args.arguments['a']
        b = bound_args.arguments['b']
        
        if a < b:
            raise ValueError("a must be strictly greater than b")

        return f(self, *args, **kwargs)

    return decorated_function

效果验证 #

1. 位置参数调用：MyClass().f(1, 2)会抛出和原函数一致的TypeError: f() takes 1 positional argument but 3 were given，强制用户使用关键字参数；
2. 非法关键字参数：MyClass().f(a=1, b=2)会抛出装饰器定义的ValueError: a must be strictly greater than b；
3. 合法调用：MyClass().f(a=2, b=1)正常返回结果3。

方案优势 #

• 完全遵循Python原生参数校验逻辑，错误提示和原生行为一致；
• 基于官方inspect模块实现，通用性强，适配不同参数顺序的函数；
• 保留原函数的参数可读性，无需修改函数定义为*args/**kwargs。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者vgoklani