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


当前回答

@staticmethod只是禁用默认函数作为方法描述符。classmethod将函数包装在可调用的容器中,该容器将引用作为第一个参数传递给所属类:

>>> class C(object):
...  pass
... 
>>> def f():
...  pass
... 
>>> staticmethod(f).__get__(None, C)
<function f at 0x5c1cf0>
>>> classmethod(f).__get__(None, C)
<bound method type.f of <class '__main__.C'>>

事实上,classmethod有运行时开销,但可以访问所属的类。或者,我建议使用元类并将类方法放在元类上:

>>> class CMeta(type):
...  def foo(cls):
...   print cls
... 
>>> class C(object):
...  __metaclass__ = CMeta
... 
>>> C.foo()
<class '__main__.C'>

其他回答

也许一些示例代码会有所帮助:注意foo、class_foo和static_foo的调用签名的不同:

class A(object):
    def foo(self, x):
        print(f"executing foo({self}, {x})")

    @classmethod
    def class_foo(cls, x):
        print(f"executing class_foo({cls}, {x})")

    @staticmethod
    def static_foo(x):
        print(f"executing static_foo({x})")

a = A()

下面是对象实例调用方法的常用方法。对象实例a作为第一个参数隐式传递。

a.foo(1)
# executing foo(<__main__.A object at 0xb7dbef0c>, 1)

使用classmethods,对象实例的类作为第一个参数而不是self隐式传递。

a.class_foo(1)
# executing class_foo(<class '__main__.A'>, 1)

也可以使用类调用class_foo。事实上,如果你定义了类方法,这可能是因为您打算从类而不是从类实例调用它。A.foo(1)会引发TypeError,但A.class_foo(1)工作正常:

A.class_foo(1)
# executing class_foo(<class '__main__.A'>, 1)

人们发现类方法的一个用途是创建可继承的替代构造函数。


使用staticmethods,self(对象实例)和cls(类)都不会作为第一个参数隐式传递。它们的行为类似于普通函数,只是您可以从实例或类调用它们:

a.static_foo(1)
# executing static_foo(1)

A.static_foo('hi')
# executing static_foo(hi)

静态方法用于将与类有某种逻辑联系的函数分组到该类。


foo只是一个函数,但当你调用.foo时,你不只是得到函数,您将得到函数的“部分应用”版本,其中对象实例a作为函数的第一个参数。foo需要2个参数,而a.foo只需要1个参数。

a绑定到foo。这就是以下术语“约束”的含义:

print(a.foo)
# <bound method A.foo of <__main__.A object at 0xb7d52f0c>>

对于.class_foo,a不绑定到class_foo,而类a绑定到class-foo。

print(a.class_foo)
# <bound method type.class_foo of <class '__main__.A'>>

这里,对于staticmethod,即使它是一个方法,a.static_foo也只返回一个没有参数约束的好的ole函数。static_foo需要1个参数,并且.static_foo也需要1个参数。

print(a.static_foo)
# <function static_foo at 0xb7d479cc>

当然,当用类A调用static_foo时也会发生同样的情况。

print(A.static_foo)
# <function static_foo at 0xb7d479cc>

我将用一个例子来解释基本的区别。

class A(object):
    x = 0

    def say_hi(self):
        pass

    @staticmethod
    def say_hi_static():
        pass

    @classmethod
    def say_hi_class(cls):
        pass

    def run_self(self):
        self.x += 1
        print self.x # outputs 1
        self.say_hi()
        self.say_hi_static()
        self.say_hi_class()

    @staticmethod
    def run_static():
        print A.x  # outputs 0
        # A.say_hi() #  wrong
        A.say_hi_static()
        A.say_hi_class()

    @classmethod
    def run_class(cls):
        print cls.x # outputs 0
        # cls.say_hi() #  wrong
        cls.say_hi_static()
        cls.say_hi_class()

1-我们可以直接调用静态和类方法,而无需初始化

# A.run_self() #  wrong
A.run_static()
A.run_class()

2-静态方法不能调用self方法,但可以调用其他静态和类方法

3-静态方法属于类,根本不会使用对象。

4-类方法不绑定到对象,而是绑定到类。

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。

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。

我认为一个更好的问题是“你什么时候会使用@classmethod vs@staticmethod?”

@classmethod允许您轻松访问与类定义关联的私有成员。这是一种很好的方法来实现单实例,或者控制所创建对象实例数量的工厂类。

@staticmethod提供了边际性能增益,但我还没有看到静态方法在类内的有效使用,而静态方法不能作为类外的独立函数实现。