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。

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。

替代构造函数是经典的例子。

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。

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