我正在自学Python,我最近的一课是Python不是Java,所以我刚刚花了一段时间把我所有的Class方法变成了函数。

我现在意识到,我不需要使用Class方法来做我在Java中使用静态方法所做的事情,但现在我不确定什么时候我会使用它们。我能找到的所有关于Python类方法的建议都是,像我这样的新手应该避开它们,而标准文档在讨论它们时是最不透明的。

谁有一个在Python中使用类方法的好例子,或者至少有人能告诉我什么时候可以合理地使用类方法吗?


当前回答

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。

其他回答

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。

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。

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.

@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。

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)