替代构造函数是经典的例子。

类方法用于当您需要不特定于任何特定实例，但仍以某种方式涉及类的方法时。最有趣的是，它们可以被子类覆盖，这在Java的静态方法或Python的模块级函数中是不可能的。

如果你有一个类MyClass，和一个模块级的函数，它操作MyClass(工厂，依赖注入存根等)，让它成为一个类方法。然后它将可用于子类。

诚实?我从未发现staticmethod或classmethod的用途。我还没有看到一个操作不能使用全局函数或实例方法来完成。

如果python像Java那样使用private和protected成员，情况将有所不同。在Java中，我需要一个静态方法来访问实例的私有成员来做一些事情。在Python中，很少需要这样做。

通常，我看到人们使用静态方法和类方法，而他们真正需要做的只是更好地使用python的模块级名称空间。

工厂方法(替代构造函数)确实是类方法的经典例子。

基本上，类方法适用于任何您希望有一个方法自然地适合类的名称空间，但不与类的特定实例相关联的时候。

例如，在excellent unipath模块中:

当前目录

Path.cwd () 返回实际的当前目录;例如,路径(“/ tmp / my_temp_dir”)。这是一个类方法。 .chdir () 使self为当前目录。

由于当前目录是进程范围的，cwd方法没有应该与之关联的特定实例。但是，将cwd更改为给定Path实例的目录确实应该是一个实例方法。

嗯…因为Path.cwd()确实返回了一个Path实例，我猜它可以被认为是一个工厂方法…

我以前用过PHP，最近我在问自己，这个类方法是怎么回事?Python手册是非常技术性的，非常简短的文字，所以它不会帮助理解这个功能。我一直在谷歌上搜索，然后我找到了答案——> http://code.anjanesh.net/2007/12/python-classmethods.html。

如果你懒得点击它。我的解释很简短。：）

在PHP中(也许不是所有人都知道PHP，但是这个语言非常直接，每个人都应该明白我在说什么)，我们有这样的静态变量:

class A
{

    static protected $inner_var = null;

    static public function echoInnerVar()
    {
        echo self::$inner_var."\n";
    }

    static public function setInnerVar($v)
    {
        self::$inner_var = $v;
    }

}

class B extends A
{
}

A::setInnerVar(10);
B::setInnerVar(20);

A::echoInnerVar();
B::echoInnerVar();

在这两种情况下，输出都是20。

但是在python中，我们可以添加@classmethod装饰器，这样就可以分别输出10和20。例子:

class A(object):
    inner_var = 0

    @classmethod
    def setInnerVar(cls, value):
        cls.inner_var = value

    @classmethod
    def echoInnerVar(cls):
        print cls.inner_var


class B(A):
    pass


A.setInnerVar(10)
B.setInnerVar(20)

A.echoInnerVar()
B.echoInnerVar()

聪明,不是吗?

我最近想要一个非常轻量级的日志类，它可以根据可编程设置的日志级别输出不同数量的输出。但我不想每次输出调试消息、错误或警告时都实例化这个类。但是我还想封装这个日志记录工具的功能，并使其在不声明任何全局变量的情况下可重用。

所以我使用类变量和@classmethod装饰器来实现这一点。

使用简单的Logging类，我可以做到以下几点:

Logger._level = Logger.DEBUG

然后，在我的代码中，如果我想输出一堆调试信息，我就必须编写代码

Logger.debug( "this is some annoying message I only want to see while debugging" )

错误是可以改正的

Logger.error( "Wow, something really awful happened." )

在“生产”环境中，我可以指定

Logger._level = Logger.ERROR

现在，将只输出错误消息。调试消息将不会被打印。

这是我的班级:

class Logger :
    ''' Handles logging of debugging and error messages. '''

    DEBUG = 5
    INFO  = 4
    WARN  = 3
    ERROR = 2
    FATAL = 1
    _level = DEBUG

    def __init__( self ) :
        Logger._level = Logger.DEBUG

    @classmethod
    def isLevel( cls, level ) :
        return cls._level >= level

    @classmethod
    def debug( cls, message ) :
        if cls.isLevel( Logger.DEBUG ) :
            print "DEBUG:  " + message

    @classmethod
    def info( cls, message ) :
        if cls.isLevel( Logger.INFO ) :
            print "INFO :  " + message

    @classmethod
    def warn( cls, message ) :
        if cls.isLevel( Logger.WARN ) :
            print "WARN :  " + message

    @classmethod
    def error( cls, message ) :
        if cls.isLevel( Logger.ERROR ) :
            print "ERROR:  " + message

    @classmethod
    def fatal( cls, message ) :
        if cls.isLevel( Logger.FATAL ) :
            print "FATAL:  " + message

还有一些代码可以稍微测试一下:

def logAll() :
    Logger.debug( "This is a Debug message." )
    Logger.info ( "This is a Info  message." )
    Logger.warn ( "This is a Warn  message." )
    Logger.error( "This is a Error message." )
    Logger.fatal( "This is a Fatal message." )

if __name__ == '__main__' :

    print "Should see all DEBUG and higher"
    Logger._level = Logger.DEBUG
    logAll()

    print "Should see all ERROR and higher"
    Logger._level = Logger.ERROR
    logAll()

类方法提供了“语义糖”(不知道这个术语是否被广泛使用)——或者“语义便利”。

例如:你有一组表示对象的类。你可能想让类方法all()或find()写User.all()或User.find(firstname='Guido')。当然，这可以使用模块级函数来实现……

Think about it this way: normal methods are useful to hide the details of dispatch: you can type myobj.foo() without worrying about whether the foo() method is implemented by the myobj object's class or one of its parent classes. Class methods are exactly analogous to this, but with the class object instead: they let you call MyClass.foo() without having to worry about whether foo() is implemented specially by MyClass because it needed its own specialized version, or whether it is letting its parent class handle the call.

当您在创建实际实例之前进行设置或计算时，类方法是必不可少的，因为在实例存在之前，您显然不能将实例用作方法调用的调度点。在SQLAlchemy源代码中可以看到一个很好的例子;在下面的链接中查看dbapi()类方法:

https://github.com/zzzeek/sqlalchemy/blob/ab6946769742602e40fb9ed9dde5f642885d1906/lib/sqlalchemy/dialects/mssql/pymssql.py#L47

You can see that the dbapi() method, which a database backend uses to import the vendor-specific database library it needs on-demand, is a class method because it needs to run before instances of a particular database connection start getting created — but that it cannot be a simple function or static function, because they want it to be able to call other, supporting methods that might similarly need to be written more specifically in subclasses than in their parent class. And if you dispatch to a function or static class, then you "forget" and lose the knowledge about which class is doing the initializing.

我认为最明确的答案是AmanKow的答案。归根结底，这取决于你想如何组织你的代码。你可以把所有东西都写成模块级的函数，这些函数被包装在模块的命名空间中

module.py (file 1)
---------
def f1() : pass
def f2() : pass
def f3() : pass


usage.py (file 2)
--------
from module import *
f1()
f2()
f3()
def f4():pass 
def f5():pass

usage1.py (file 3)
-------------------
from usage import f4,f5
f4()
f5()

上面的过程代码组织得不好，正如你所看到的，只有3个模块后，它变得令人困惑，每个方法是做什么的?你可以为函数使用较长的描述性名称(如在java中)，但你的代码仍然很快变得难以管理。

面向对象的方法是将代码分解为可管理的块，即类和对象，函数可以与对象、实例或类相关联。

与模块级函数相比，使用类函数可以在代码中获得另一个级别的除法。 因此，您可以在类中对相关函数进行分组，使它们更特定于分配给该类的任务。例如，你可以创建一个文件工具类:

class FileUtil ():
  def copy(source,dest):pass
  def move(source,dest):pass
  def copyDir(source,dest):pass
  def moveDir(source,dest):pass

//usage
FileUtil.copy("1.txt","2.txt")
FileUtil.moveDir("dir1","dir2")

这种方式更灵活，更可维护，您将函数分组在一起，并且每个函数的功能更明显。此外，您还可以防止名称冲突，例如，函数副本可能存在于您在代码中使用的另一个导入模块中(例如网络副本)，因此当您使用全名FileUtil.copy()时，您可以消除这个问题，并且两个复制函数可以并排使用。

当用户登录我的网站时，user()对象从用户名和密码实例化。

如果我需要一个没有用户在那里登录的用户对象(例如，一个管理用户可能想要删除另一个用户帐户，所以我需要实例化该用户并调用它的delete方法):

我有类方法来获取用户对象。

class User():
    #lots of code
    #...
    # more code

    @classmethod
    def get_by_username(cls, username):
        return cls.query(cls.username == username).get()

    @classmethod
    def get_by_auth_id(cls, auth_id):
        return cls.query(cls.auth_id == auth_id).get()

这是一个有趣的话题。我对它的理解是，python的classmethod操作起来像一个单例而不是一个工厂(它返回一个类的生成实例)。它是单例的原因是存在一个公共对象(字典)，但只为类生成一次，但由所有实例共享。

为了说明这一点，这里有一个例子。注意，所有实例都有一个对单个字典的引用。这不是我理解的工厂模式。这可能是python独有的。

class M():
 @classmethod
 def m(cls, arg):
     print "arg was",  getattr(cls, "arg" , None),
     cls.arg = arg
     print "arg is" , cls.arg

 M.m(1)   # prints arg was None arg is 1
 M.m(2)   # prints arg was 1 arg is 2
 m1 = M()
 m2 = M() 
 m1.m(3)  # prints arg was 2 arg is 3  
 m2.m(4)  # prints arg was 3 arg is 4 << this breaks the factory pattern theory.
 M.m(5)   # prints arg was 4 arg is 5

它允许您编写可与任何兼容类一起使用的泛型类方法。

例如:

@classmethod
def get_name(cls):
    print cls.name

class C:
    name = "tester"

C.get_name = get_name

#call it:
C.get_name()

如果你不使用@classmethod，你可以用self关键字来做，但它需要一个Class的实例:

def get_name(self):
    print self.name

class C:
    name = "tester"

C.get_name = get_name

#call it:
C().get_name() #<-note the its an instance of class C

我也问过自己几次同样的问题。尽管这里的人试图努力解释它，恕我直言，我找到的最好的答案(也是最简单的)答案是Python文档中对Class方法的描述。

还有对静态方法的引用。如果有人已经知道实例方法(我假设是这样)，这个答案可能是把它们放在一起的最后一块……

关于这个主题的进一步和更深入的阐述也可以在文档中找到: 标准类型层次结构(向下滚动到实例方法部分)

当然，类定义了一组实例。类的方法作用于单个实例。类方法(和变量)用于将与实例集相关的其他信息挂起。

例如，如果你的类定义了一组学生，你可能想要类变量或方法来定义学生可以成为成员的年级集。

您还可以使用类方法定义用于处理整个集合的工具。例如，Student.all_of_em()可能返回所有已知的学生。显然，如果您的实例集具有比集合更多的结构，您可以提供类方法来了解该结构。Students.all_of_em(等级=“下属”)

这样的技术往往会导致将实例集的成员存储到植根于类变量的数据结构中。这时，您需要注意避免使垃圾收集受挫。

我从Ruby学到的是，所谓的类方法和所谓的实例方法只是一个函数，它的第一个参数具有语义意义，当函数作为对象的方法(即obj.meth())调用时，该参数会被无声地传递。

通常，该对象必须是一个实例，但@classmethod方法装饰器更改规则以传递一个类。你可以在一个实例上调用一个类方法(它只是一个函数)-第一个参数将是它的类。

因为它只是一个函数，所以在任何给定的作用域(即类定义)中只能声明一次。因此，对于ruby开发者来说，你不能让一个类方法和一个实例方法同名。

考虑一下:

class Foo():
  def foo(x):
    print(x)

你可以在实例上调用foo

Foo().foo()
<__main__.Foo instance at 0x7f4dd3e3bc20>

但不是在课堂上:

Foo.foo()
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: unbound method foo() must be called with Foo instance as first argument (got nothing instead)

现在添加@classmethod:

class Foo():
  @classmethod
  def foo(x):
    print(x)

调用一个实例现在会通过它的类:

Foo().foo()
__main__.Foo

调用类也一样:

Foo.foo()
__main__.Foo

按照惯例，我们在实例方法中使用self作为第一个参数，在类方法中使用cls。我在这里用这两个都不是来说明它只是一个论点。在Ruby中，self是一个关键字。

与Ruby的对比:

class Foo
  def foo()
    puts "instance method #{self}"
  end
  def self.foo()
    puts "class method #{self}"
  end
end

Foo.foo()
class method Foo

Foo.new.foo()
instance method #<Foo:0x000000020fe018>

Python类方法只是一个装饰函数，您可以使用相同的技术来创建自己的装饰器。修饰过的方法包装了真正的方法(在@classmethod的情况下，它传递了额外的类参数)。底层的方法仍然存在，隐藏但仍然可以访问。

脚注:在类和实例方法之间的名称冲突引起了我的好奇心之后，我写了这篇文章。我不是Python专家，如果有任何错误，我希望得到评论。

@classmethod对于从外部资源轻松实例化该类的对象非常有用。考虑以下几点:

import settings

class SomeClass:
    @classmethod
    def from_settings(cls):
        return cls(settings=settings)

    def __init__(self, settings=None):
        if settings is not None:
            self.x = settings['x']
            self.y = settings['y']

然后在另一个文件中:

from some_package import SomeClass

inst = SomeClass.from_settings()

访问inst.x将得到与settings['x']相同的值。

类和对象概念在组织事物时非常有用。的确，方法可以完成的所有操作也可以使用静态函数完成。

设想一个场景，构建一个学生数据库系统来维护学生的详细信息。 你需要了解学生、老师和员工的详细信息。您需要构建计算费用、工资、分数等的函数。费用和分数只适用于学生，工资只适用于员工和教师。因此，如果您为每种类型的人创建单独的类，代码将被组织起来。

如果你不是一个“训练有素的程序员”，这应该会有帮助:

我想我已经理解了上面和网上其他地方的技术解释，但我总是有一个问题:“不错，但我为什么需要它?”什么是实际的用例?”现在生活给了我一个很好的例子来阐明一切:

我使用它来控制由多线程模块实例化的类的实例之间共享的全局共享变量。在人性化的语言中，我正在运行多个代理，为深度学习并行创建示例。(想象多个玩家同时玩ATARI游戏，每个人都将他们的游戏结果保存到一个公共存储库(SHARED VARIABLE))

我用以下代码实例化玩家/代理(在主/执行代码中):

a3c_workers = [A3C_Worker(self.master_model, self.optimizer, i, self.env_name, self.model_dir) for i in range(multiprocessing.cpu_count())]

它创造了和我的电脑上有多少处理器核心一样多的玩家 A3C_Worker——定义代理的类 A3c_workers -是该类实例的列表(即每个实例都是一个玩家/代理)

现在我想知道所有玩家/代理玩了多少游戏，因此在A3C_Worker定义中，我定义了所有实例共享的变量:

class A3C_Worker(threading.Thread):
   global_shared_total_episodes_across_all_workers = 0

现在，当工人们完成他们的游戏时，每完成一场比赛，他们都会增加1个数字

在我的示例生成结束时，我关闭了实例，但共享变量已经分配了所玩游戏的总数。所以当我重新运行它时，我最初的总集数是之前的总和。但是我需要这个计数来代表每次单独运行的值

为了解决这个问题，我指定:

class A3C_Worker(threading.Thread):
    @classmethod
    def reset(cls):
        A3C_Worker.global_shared_total_episodes_across_all_workers = 0

在执行代码中调用:

A3C_Worker.reset()

注意，它是对CLASS整体的调用，而不是它单独的任何实例。因此，从现在开始，对于我发起的每个新代理，它将把我的计数器设置为0。

使用通常的方法定义def play(self):，将需要我们为每个实例单独重置计数器，这将需要更多的计算，并且难以跟踪。