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


当前回答

Python带有几个内置的装饰器。三大类是:

@classmethod
@staticmethod
@property

首先,让我们注意,类的任何函数都可以用这个类的实例调用(在初始化这个类之后)。

@classmethod是一种方法,它不仅可以作为类的实例调用函数,还可以直接由类本身作为其第一个参数调用函数。

@staticmethod是一种将函数放入类的方法(因为它在逻辑上属于类),同时表示它不需要访问类(因此我们不需要在函数定义中使用self)。

让我们考虑一下以下课程:

class DecoratorTest(object):

    def __init__(self):
        pass

    def doubler(self, x):
        return x*2

    @classmethod
    def class_doubler(cls, x): # we need to use 'cls' instead of 'self'; 'cls' reference to the class instead of an instance of the class
        return x*2

    @staticmethod
    def static_doubler(x): # no need adding 'self' here; static_doubler() could be just a function not inside the class
        return x*2

让我们看看它是如何工作的:

decor = DecoratorTest()

print(decor.doubler(5))
# 10

print(decor.class_doubler(5)) # a call with an instance of a class
# 10
print(DecoratorTest.class_doubler(5)) # a direct call by the class itself
# 10

# staticmethod could be called in the same way as classmethod.
print(decor.static_doubler(5)) # as an instance of the class
# 10
print(DecoratorTest.static_doubler(5)) # or as a direct call 
# 10

这里您可以看到这些方法的一些用例。

奖金:您可以在这里阅读@property decorator

其他回答

这是一篇关于这个问题的短文

@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。@classmethod函数也可以在不实例化类的情况下调用,但它的定义通过继承遵循子类,而不是父类。这是因为@classmethod函数的第一个参数必须始终是cls(class)。

对iPython中其他相同方法的快速破解表明,@staticmethod产生了边际性能增益(以纳秒为单位),但在其他方面它似乎没有任何作用。此外,在编译过程中通过staticmethod()处理方法的额外工作(这在运行脚本时任何代码执行之前发生)可能会抵消任何性能提升。

为了代码的可读性,我会避免@staticmethod,除非您的方法将用于纳秒计数的工作量。

@类方法:

可以通过cls和直接通过类名调用类变量和实例、类和静态方法,但不能通过实例变量。可以通过对象和类名直接调用。第一个参数需要cls,否则无法调用@classmethod,并且按照惯例使用cls的名称,因此其他名称而不是cls仍然有效。

@静态方法:

既可以由对象调用,也可以直接由类名调用。可以通过类名而不是实例变量直接调用类变量和实例、类和静态方法。不需要self或cls。

*在回答Python中什么是“实例方法”时,我还详细解释了实例方法?

@类方法:

例如,@classmethod可以通过cls和直接通过类名调用类变量和实例、类和静态方法,@classmethod可以通过对象和直接通过类名称调用,如下所示:

class Person:
    x = "Hello"
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    
    @classmethod # Here
    def test1(cls):
        print(cls.x)   # Class variable by `cls`
        cls.test2(cls) # Instance method by `cls`
        cls.test3()    # Class method by `cls`
        cls.test4()    # Static method by `cls`
        print()
        print(Person.x)       # Class variable by class name
        Person.test2("Test2") # Instance method by class name
        Person.test3()        # Class method by class name
        Person.test4()        # Static method by class name
    
    def test2(self):
        print("Test2")
        
    @classmethod
    def test3(cls):
        print("Test3")
        
    @staticmethod
    def test4():
        print("Test4")

obj = Person("John")
obj.test1() # By object

# Or

Person.test1() # By class name

输出:

Hello
Test2
Test3
Test4

Hello
Test2
Test3
Test4

而且,@classmethod不能同时通过cls和直接通过类名调用实例变量,因此如果@classmethod试图同时通过cls和直接通过类名称调用实例变量(如下所示):

# ...
    
    @classmethod
    def test1(cls):
        print(cls.name) # Instance variable by `cls`
        
        # Or

        print(Person.name) # Instance variable by class name
# ...

obj = Person("John")
obj.test1()

# Or

Person.test1()

出现以下错误:

AttributeError:类型对象“Person”没有属性“name”

如果@classmethod没有cls:

# ...
    
    @classmethod
    def test1(): # Without "cls"
        print("Test1")
  
# ...

obj = Person("John")
obj.test1()

# Or

Person.test1()

@无法调用classmethod,则出现如下错误:

TypeError:test1()采用0个位置参数,但给出了1个

而且,cls的名称在约定中使用,因此其他名称而不是cls仍然有效,如下所示:

# ...

    @classmethod
    def test1(orange):
        print(orange.x)      # Class variable
        orange.test2(orange) # Instance method
        orange.test3()       # Class method
        orange.test4()       # Static method

# ...

obj = Person("John")
obj.test1()

# Or

Person.test1()

输出:

Hello
Test2
Test3
Test4

@静态方法:

例如,@staticmethod既可以按对象调用,也可以按类名直接调用,如下所示:

class Person:
    x = "Hello"
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    @staticmethod # Here
    def test1():
        print("Test1")
    
    def test2(self):
        print("Test2")
        
    @classmethod
    def test3(cls):
        print("Test3")
        
    @staticmethod
    def test4():
        print("Test4")

obj = Person("John")
obj.test1() # By object

# Or

Person.test1() # By class name

输出:

Test1

而且,@staticmethod可以通过类名直接调用类变量和实例、类和静态方法,而不是实例变量,如下所示:

# ...
    
    @staticmethod
    def test1():
        print(Person.x)       # Class variable
        Person.test2("Test2") # Instance method
        Person.test3()        # Class method
        Person.test4()        # Static method
            
# ...

obj = Person("John")
obj.test1()

# Or

Person.test1()

输出:

Hello
Test2
Test3
Test4

并且,如果@staticmethod尝试调用实例变量,如下所示:

# ...
    
    @staticmethod
    def test1():
        print(Person.name) # Instance variable
            
# ...

obj = Person("John")
obj.test1()

# Or

Person.test1()

出现以下错误:

AttributeError:类型对象“Person”没有属性“name”

而且,@staticmethod不需要self或cls,因此如果@staticmmethod具有self或cl,则需要传递如下所示的参数:

# ...
    
    @staticmethod
    def test1(self): # With "self"
        print(self)

    # Or

    @staticmethod
    def test1(cls): # With "cls"
        print(cls)

# ...

obj = Person("John")
obj.test1("Test1") # With an argument

# Or

Person.test1("Test1") # With an argument

输出:

Test1

否则,如果不传递如下所示的参数:

# ...
    
    @staticmethod
    def test1(self): # With "self"
        print("Test1")

    # Or

    @staticmethod
    def test1(cls): # With "cls"
        print("Test1")

# ...

obj = Person("John")
obj.test1() # Without an argument

# Or

Person.test1() # Without an argument

出现以下错误:

TypeError:test1()缺少1个必需的位置参数:“self”

TypeError:test1()缺少1个必需的位置参数:“cls”

太长,读不下去了

静态方法本质上是绑定到类(及其实例)的函数

类方法本质上是一种可继承的静态方法。

有关详细信息,请参阅其他人的优秀答案。

我认为提供一个纯Python版本的staticmethod和classmethod将有助于在语言级别上理解它们之间的区别(请参阅Descriptor Howto Guide)。

这两个都是非数据描述符(如果您首先熟悉描述符,那么更容易理解它们)。

class StaticMethod(object):
    "Emulate PyStaticMethod_Type() in Objects/funcobject.c"

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

    def __get__(self, obj, objtype=None):
        return self.f


class ClassMethod(object):
    "Emulate PyClassMethod_Type() in Objects/funcobject.c"
    def __init__(self, f):
        self.f = f

    def __get__(self, obj, cls=None):
        def inner(*args, **kwargs):
            if cls is None:
                cls = type(obj)
            return self.f(cls, *args, **kwargs)
        return inner