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


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首先,让我们从一个示例代码开始,我们将使用它来理解这两个概念:

class Employee:

    NO_OF_EMPLOYEES = 0
  
    def __init__(self, first_name, last_name, salary):
        self.first_name = first_name
        self.last_name = last_name
        self.salary = salary
        self.increment_employees()

    def give_raise(self, amount):
        self.salary += amount

    @classmethod
    def employee_from_full_name(cls, full_name, salary):
        split_name = full_name.split(' ')
        first_name = split_name[0]
        last_name = split_name[1]
        return cls(first_name, last_name, salary)

    @classmethod
    def increment_employees(cls):
        cls.NO_OF_EMPLOYEES += 1

    @staticmethod
    def get_employee_legal_obligations_txt():
        legal_obligations = """
        1. An employee must complete 8 hours per working day
        2. ...
        """
        return legal_obligations

Class方法

类方法接受类本身作为隐式参数,以及(可选地)定义中指定的任何其他参数。重要的是要理解类方法不能访问对象实例(就像实例方法一样)。因此,类方法不能用于更改实例化对象的状态,而是能够更改该类的所有实例之间共享的类状态。当我们需要访问类本身时,类方法通常很有用——例如,当我们想要创建工厂方法时,即创建类实例的方法。换句话说,类方法可以作为替代构造函数。

在我们的示例代码中,可以通过提供三个参数来构造Employee的实例;first_name、last_name和薪水。

employee_1 = Employee('Andrew', 'Brown', 85000)
print(employee_1.first_name)
print(employee_1.salary)

'Andrew'
85000

现在,让我们假设有可能在单个字段中提供雇员的姓名,在该字段中,名字和姓氏用空格分隔。在本例中,我们可以使用名为employee_from_full_name的类方法,该方法总共接受三个参数。第一个是类本身,这是一个隐式参数,这意味着在调用方法时不会提供它-Python将自动为我们执行此操作:

employee_2 = Employee.employee_from_full_name('John Black', 95000)
print(employee_2.first_name)
print(employee_2.salary)

'John'
95000

请注意,也可以从对象实例调用employee_from_full_name,尽管在这种情况下,这没有什么意义:

employee_1 = Employee('Andrew', 'Brown', 85000)
employee_2 = employee_1.employee_from_full_name('John Black', 95000)

我们可能想要创建类方法的另一个原因是,当我们需要更改类的状态时。在我们的示例中,类变量NO_OF_EMPLOYEES跟踪当前为公司工作的员工数量。每次创建Employee的新实例时都会调用此方法,并相应地更新计数:

employee_1 = Employee('Andrew', 'Brown', 85000)
print(f'Number of employees: {Employee.NO_OF_EMPLOYEES}')
employee_2 = Employee.employee_from_full_name('John Black', 95000)
print(f'Number of employees: {Employee.NO_OF_EMPLOYEES}')

Number of employees: 1
Number of employees: 2

静态方法

另一方面,在静态方法中,实例(即self)和类本身(即cls)都不会作为隐式参数传递。这意味着此类方法不能访问类本身或其实例。现在有人可能会争辩说,静态方法在类的上下文中并不有用,因为它们也可以放在助手模块中,而不是作为类的成员添加它们。在面向对象的编程中,将类构造成逻辑块非常重要,因此,当我们需要在类下添加方法时,静态方法非常有用,因为它在逻辑上属于该类。在我们的示例中,名为get_eemployee_legal_entributions_txt的静态方法只返回一个字符串,该字符串包含公司每个员工的法律义务。此函数不与类本身或任何实例交互。它可能被放置在不同的帮助器模块中,但是,它只与这个类相关,因此我们必须将它放置在Employee类下。

可以直接从类本身访问静态方法

print(Employee.get_employee_legal_obligations_txt())


    1. An employee must complete 8 hours per working day
    2. ...

或从类的实例:

employee_1 = Employee('Andrew', 'Brown', 85000)
print(employee_1.get_employee_legal_obligations_txt())


    1. An employee must complete 8 hours per working day
    2. ...

工具书类

Python中静态方法和类方法的区别是什么?

其他回答

staticmethod无法访问继承层次结构中对象、类或父类的属性。它可以直接在类中调用(无需创建对象)。

classmethod无法访问对象的属性。但是,它可以访问继承层次结构中的类和父类的属性。它可以直接在类中调用(无需创建对象)。如果在对象处调用,则它与不访问self的普通方法相同<属性>并访问self__第__类<属性>。

假设我们有一个b=2的类,我们将创建一个对象,并将其重新设置为b=4。Staticmethod无法访问以前的任何内容。Classmethod只能通过cls.b访问.b==2。正常方法可以通过self访问:.b==4和.b==2__第__.b类。

我们可以遵循KISS风格(保持简单,愚蠢):不要使用静态方法和类方法,不要在没有实例化它们的情况下使用类,只访问对象的属性self.attribute。有些语言是这样实现OOP的,我认为这不是坏主意

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。

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
>>> 

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。