用@staticmethod修饰的方法和用@classmethod修饰的方法有什么区别?


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类方法将类作为隐式第一参数接收,就像实例方法接收实例一样。它是一个绑定到类而不是类的对象的方法。它可以访问类的状态,因为它使用指向类而不是对象实例的类参数。它可以修改将应用于类的所有实例的类状态。例如,它可以修改将适用于所有实例的类变量。

另一方面,与类方法或实例方法相比,静态方法不接收隐式第一个参数。并且无法访问或修改类状态。它只属于类,因为从设计的角度来看,这是正确的方法。但就功能而言,在运行时,它并不与类绑定。

作为指导,使用静态方法作为实用程序,使用类方法作为工厂。或者可以定义一个单例。并使用实例方法对实例的状态和行为进行建模。

希望我清楚!

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静态方法是一种对所调用的类或实例一无所知的方法。它只获取传递的参数,而不是隐式的第一个参数。它在Python中基本上是无用的——您可以只使用模块函数而不是静态方法。

另一方面,类方法是一种方法,它将被调用的类或被调用的实例的类作为第一个参数传递。当您希望该方法成为类的工厂时,这很有用:因为它获得了作为第一个参数调用的实际类,所以即使涉及子类,您也可以始终实例化正确的类。例如,观察类方法dict.fromkeys()在子类上调用时如何返回子类的实例:

>>> class DictSubclass(dict):
...     def __repr__(self):
...         return "DictSubclass"
... 
>>> dict.fromkeys("abc")
{'a': None, 'c': None, 'b': None}
>>> DictSubclass.fromkeys("abc")
DictSubclass
>>> 

基本上,@classmethod生成的方法的第一个参数是从中调用的类(而不是类实例),@staticmethod没有任何隐式参数。

我开始用C++学习编程语言,然后是Java,然后是Python,所以这个问题也困扰了我,直到我理解了每种语言的简单用法。

类方法:Python不像Java和C++那样没有构造函数重载。为了实现这一点,可以使用classmethod。以下示例将对此进行解释

让我们考虑一个Person类,它接受两个参数first_name和last_name,并创建Person的实例。

class Person(object):

    def __init__(self, first_name, last_name):
        self.first_name = first_name
        self.last_name = last_name

现在,如果您需要仅使用一个名称(仅使用first_name)创建一个类,那么在Python中不能这样做。

当您尝试创建对象(实例)时,这将给您一个错误。

class Person(object):

    def __init__(self, first_name, last_name):
        self.first_name = first_name
        self.last_name = last_name

    def __init__(self, first_name):
        self.first_name = first_name

然而,您可以使用@classmethod实现以下相同的功能

class Person(object):

    def __init__(self, first_name, last_name):
        self.first_name = first_name
        self.last_name = last_name

    @classmethod
    def get_person(cls, first_name):
        return cls(first_name, "")

静态方法:这相当简单,它不绑定到实例或类,您可以使用类名简单地调用它。

所以,在上面的示例中,假设您需要验证first_name不应超过20个字符,您可以简单地这样做。

@staticmethod  
def validate_name(name):
    return len(name) <= 20

您可以使用类名调用

Person.validate_name("Gaurang Shah")

我的贡献展示了@classmethod、@staticmethod和实例方法之间的区别,包括实例如何间接调用@staticmmethod。但是,与其从实例间接调用@staticmethod,不如将其私有化可能更“Python化”。这里没有演示从私有方法获取内容,但基本上是相同的概念。

#!python3

from os import system
system('cls')
# %   %   %   %   %   %   %   %   %   %   %   %   %   %   %   %   %   %   %   %

class DemoClass(object):
    # instance methods need a class instance and
    # can access the instance through 'self'
    def instance_method_1(self):
        return 'called from inside the instance_method_1()'

    def instance_method_2(self):
        # an instance outside the class indirectly calls the static_method
        return self.static_method() + ' via instance_method_2()'

    # class methods don't need a class instance, they can't access the
    # instance (self) but they have access to the class itself via 'cls'
    @classmethod
    def class_method(cls):
        return 'called from inside the class_method()'

    # static methods don't have access to 'cls' or 'self', they work like
    # regular functions but belong to the class' namespace
    @staticmethod
    def static_method():
        return 'called from inside the static_method()'
# %   %   %   %   %   %   %   %   %   %   %   %   %   %   %   %   %   %   %   %

# works even if the class hasn't been instantiated
print(DemoClass.class_method() + '\n')
''' called from inside the class_method() '''

# works even if the class hasn't been instantiated
print(DemoClass.static_method() + '\n')
''' called from inside the static_method() '''
# %   %   %   %   %   %   %   %   %   %   %   %   %   %   %   %   %   %   %   %

# >>>>> all methods types can be called on a class instance <<<<<
# instantiate the class
democlassObj = DemoClass()

# call instance_method_1()
print(democlassObj.instance_method_1() + '\n')
''' called from inside the instance_method_1() '''

# # indirectly call static_method through instance_method_2(), there's really no use
# for this since a @staticmethod can be called whether the class has been
# instantiated or not
print(democlassObj.instance_method_2() + '\n')
''' called from inside the static_method() via instance_method_2() '''

# call class_method()
print(democlassObj.class_method() + '\n')
'''  called from inside the class_method() '''

# call static_method()
print(democlassObj.static_method())
''' called from inside the static_method() '''

"""
# whether the class is instantiated or not, this doesn't work
print(DemoClass.instance_method_1() + '\n')
'''
TypeError: TypeError: unbound method instancemethod() must be called with
DemoClass instance as first argument (got nothing instead)
'''
"""

关于staticmethod vs classmethod的另一个考虑是继承。假设你有以下课程:

class Foo(object):
    @staticmethod
    def bar():
        return "In Foo"

然后您需要在子类中重写bar():

class Foo2(Foo):
    @staticmethod
    def bar():
        return "In Foo2"

这是可行的,但请注意,现在子类(Foo2)中的bar()实现不能再利用该类特有的任何特性。例如,假设Foo2有一个名为magic()的方法,您希望在Foo2实现bar()时使用该方法:

class Foo2(Foo):
    @staticmethod
    def bar():
        return "In Foo2"
    @staticmethod
    def magic():
        return "Something useful you'd like to use in bar, but now can't" 

这里的解决方法是在bar()中调用Foo2.magic(),但随后您重复自己的操作(如果Foo2的名称发生更改,您必须记住更新bar()方法)。

对我来说,这稍微违反了开放/封闭原则,因为在Foo中做出的决定会影响您重构派生类中的公共代码的能力(即扩展的开放性较低)。如果bar()是一个类方法,我们就可以了:

class Foo(object):
    @classmethod
    def bar(cls):
        return "In Foo"

class Foo2(Foo):
    @classmethod
    def bar(cls):
        return "In Foo2 " + cls.magic()
    @classmethod
    def magic(cls):
        return "MAGIC"

print Foo2().bar()

给出:In Foo2 MAGIC

此外:历史笔记:Guido Van Rossum(Python的创建者)曾将静态方法称为“意外”:https://mail.python.org/pipermail/python-ideas/2012-May/014969.html

我们都知道静态方法有多有限。(它们基本上是一个意外——回到Python 2.2时代,当我发明新型类和描述符时,我想实现类方法,但一开始我不理解它们,意外地先实现了静态方法。然后,删除它们,只提供类方法已经太晚了。

也:https://mail.python.org/pipermail/python-ideas/2016-July/041189.html

老实说,staticmethod是一个错误——我试图做一些类似Java类方法的事情,但一旦发布,我发现真正需要的是类方法。但要摆脱静态方法为时已晚。