@classmethod和@staticmethod在Python中是什么意思,它们有什么不同?我应该何时使用它们,为什么要使用它们,以及如何使用它们?
据我所知,@classmethod告诉一个类,它是一个应该继承到子类中的方法,或者。。。某物然而,这有什么意义?为什么不直接定义class方法而不添加@classmethod或@staticmethod或任何@定义?
@classmethod和@staticmethod在Python中是什么意思,它们有什么不同?我应该何时使用它们,为什么要使用它们,以及如何使用它们?
据我所知,@classmethod告诉一个类,它是一个应该继承到子类中的方法,或者。。。某物然而,这有什么意义?为什么不直接定义class方法而不添加@classmethod或@staticmethod或任何@定义?
当前回答
罗斯季斯拉夫·德津科的回答非常恰当。我想我可以强调另一个原因,当您创建一个额外的构造函数时,您应该选择@classmethod而不是@staticmethod。
在本例中,Rostyslav使用@classmethodfrom_string作为Factory,从其他不可接受的参数创建Date对象。使用@staticmethod也可以做到这一点,如下代码所示:
class Date:
def __init__(self, month, day, year):
self.month = month
self.day = day
self.year = year
def display(self):
return "{0}-{1}-{2}".format(self.month, self.day, self.year)
@staticmethod
def millenium(month, day):
return Date(month, day, 2000)
new_year = Date(1, 1, 2013) # Creates a new Date object
millenium_new_year = Date.millenium(1, 1) # also creates a Date object.
# Proof:
new_year.display() # "1-1-2013"
millenium_new_year.display() # "1-1-2000"
isinstance(new_year, Date) # True
isinstance(millenium_new_year, Date) # True
因此,new_year和million_new_year都是Date类的实例。
但是,如果您仔细观察,Factory过程是硬编码的,无论是什么都可以创建Date对象。这意味着,即使Date类是子类,子类仍将创建普通的Date对象(没有子类的任何财产)。请参见以下示例:
class DateTime(Date):
def display(self):
return "{0}-{1}-{2} - 00:00:00PM".format(self.month, self.day, self.year)
datetime1 = DateTime(10, 10, 1990)
datetime2 = DateTime.millenium(10, 10)
isinstance(datetime1, DateTime) # True
isinstance(datetime2, DateTime) # False
datetime1.display() # returns "10-10-1990 - 00:00:00PM"
datetime2.display() # returns "10-10-2000" because it's not a DateTime object but a Date object. Check the implementation of the millenium method on the Date class for more details.
datetime2不是DateTime的实例?世界跆拳道联盟?这是因为使用了@staticmethoddecorator。
在大多数情况下,这是不希望的。如果你想要的是一个知道调用它的类的Factory方法,那么@classmethod就是你需要的。
将Date.millenium重写为(这是上述代码中唯一更改的部分):
@classmethod
def millenium(cls, month, day):
return cls(month, day, 2000)
确保课程不是硬编码的,而是学习的。cls可以是任何子类。结果对象将是cls的实例。让我们测试一下:
datetime1 = DateTime(10, 10, 1990)
datetime2 = DateTime.millenium(10, 10)
isinstance(datetime1, DateTime) # True
isinstance(datetime2, DateTime) # True
datetime1.display() # "10-10-1990 - 00:00:00PM"
datetime2.display() # "10-10-2000 - 00:00:00PM"
原因是,正如您现在所知,使用了@classmethod而不是@staticmethod
其他回答
@classmethod的意思是:当调用此方法时,我们将类作为第一个参数传递,而不是该类的实例(我们通常使用方法)。这意味着您可以在该方法中使用类及其财产,而不是特定的实例。
@staticmethod意味着:当调用此方法时,我们不会将类的实例传递给它(就像我们通常使用方法一样)。这意味着您可以将函数放在类中,但不能访问该类的实例(当您的方法不使用实例时,这很有用)。
@分类法
@classmethod可以与__init__进行比较。你可以认为这是另一个__init__()。这是python在c++中实现类构造函数重载的方式。
class C:
def __init__(self, parameters):
....
@classmethod
def construct_from_func(cls, parameters):
....
obj1 = C(parameters)
obj2 = C.construct_from_func(parameters)
注意,它们都有一个类的引用作为definitioin中的第一个参数,而init_使用self,但constructfrom_func使用cls。
@静态方法
@静态方法可以与对象方法进行比较
class C:
def __init__(self):
....
@staticmethod
def static_method(args):
....
def normal_method(parameters):
....
result = C.static_method(parameters)
result = obj.normal_method(parameters)
尽管classmethod和staticmethod非常相似,但这两个实体的用法略有不同:classmethod必须将对类对象的引用作为第一个参数,而staticmethod可以完全没有参数。
实例
class Date(object):
def __init__(self, day=0, month=0, year=0):
self.day = day
self.month = month
self.year = year
@classmethod
def from_string(cls, date_as_string):
day, month, year = map(int, date_as_string.split('-'))
date1 = cls(day, month, year)
return date1
@staticmethod
def is_date_valid(date_as_string):
day, month, year = map(int, date_as_string.split('-'))
return day <= 31 and month <= 12 and year <= 3999
date2 = Date.from_string('11-09-2012')
is_date = Date.is_date_valid('11-09-2012')
解释
让我们假设一个类的例子,处理日期信息(这将是我们的样板):
class Date(object):
def __init__(self, day=0, month=0, year=0):
self.day = day
self.month = month
self.year = year
这个类显然可以用来存储某些日期的信息(没有时区信息;假设所有日期都以UTC表示)。
这里我们有__init__,这是Python类实例的典型初始化器,它作为一个典型的实例方法接收参数,具有第一个非可选参数(self),该参数保存对新创建实例的引用。
Class方法
我们有一些任务可以使用类方法很好地完成。
假设我们要创建许多Date类实例,这些实例的日期信息来自外部源,编码为“dd-mm-yyyy”格式的字符串。假设我们必须在项目源代码的不同位置执行此操作。
因此,我们在这里必须做的是:
分析一个字符串,以接收日、月和年作为三个整数变量或由该变量组成的三项元组。通过将这些值传递给初始化调用来实例化Date。
这将看起来像:
day, month, year = map(int, string_date.split('-'))
date1 = Date(day, month, year)
为此,C++可以通过重载实现这样的特性,但Python缺少这种重载。相反,我们可以使用classmethod。让我们创建另一个构造函数。
@classmethod
def from_string(cls, date_as_string):
day, month, year = map(int, date_as_string.split('-'))
date1 = cls(day, month, year)
return date1
date2 = Date.from_string('11-09-2012')
让我们更仔细地看看上面的实现,并回顾一下我们在这里的优势:
我们在一个地方实现了日期字符串解析,现在可以重用了。封装在这里工作得很好(如果您认为可以在其他地方将字符串解析作为单个函数来实现,则此解决方案更适合OOP范式)。cls是类本身,而不是类的实例。这很酷,因为如果我们继承了Date类,所有的孩子都将定义from_string。
静态方法
静态方法呢?它与classmethod非常相似,但不接受任何强制参数(就像类方法或实例方法那样)。
让我们看看下一个用例。
我们有一个日期字符串,我们想以某种方式验证它。这个任务也在逻辑上绑定到我们目前使用的Date类,但不需要实例化它。
这里是静态方法可能有用的地方。让我们看下一段代码:
@staticmethod
def is_date_valid(date_as_string):
day, month, year = map(int, date_as_string.split('-'))
return day <= 31 and month <= 12 and year <= 3999
# usage:
is_date = Date.is_date_valid('11-09-2012')
因此,正如我们从staticmethod的用法中看到的那样,我们无法访问类是什么——它基本上只是一个函数,在语法上像方法一样被调用,但无法访问对象及其内部(字段和其他方法),而类方法确实具有这样的功能。
何时使用每个
@staticmethod函数只不过是在类中定义的函数。它可以在不首先实例化类的情况下调用。它的定义通过继承是不可变的。
Python不必为对象实例化绑定方法。它简化了代码的可读性:看到@staticmethod,我们知道该方法不依赖于对象本身的状态;
@classmethod函数也可以在不实例化类的情况下调用,但它的定义遵循子类,而不是父类,通过继承,可以被子类重写。这是因为@classmethod函数的第一个参数必须始终是cls(class)。
工厂方法,用于使用例如某种预处理为类创建实例。静态方法调用静态方法:如果将静态方法拆分为多个静态方法,则不应硬编码类名,而应使用类方法
这里有一个很好的链接。
一个小汇编
@静态方法一种在类中编写方法的方法,而不引用它所调用的对象。因此不需要传递self或cls之类的隐式参数。它的编写方式与在类外部的编写方式完全相同,但在python中没有任何用处,因为如果您需要在类内部封装方法,因为该方法需要是该类的一部分,那么@staticmethod在这种情况下很方便。
@分类法当你想写一个工厂方法并且通过这个自定义属性可以附加在一个类中时,这一点很重要。可以在继承的类中重写此属性。
这两种方法的比较如下