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


当前回答

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

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。

当存在继承时,就会出现差异。

假设有两个类——父类和子类。如果要使用@staticmethod,print_name方法应该写两次,因为类的名称应该写在打印行中。

class Parent:
   _class_name = "Parent"

   @staticmethod
   def print_name():
       print(Parent._class_name)


class Child(Parent):
   _class_name = "Child"

   @staticmethod
   def print_name():
       print(Child._class_name)


Parent.print_name()
Child.print_name()

但是,对于@classmethod,不需要编写print_name方法两次。

class Parent:
    _class_name = "Parent"

    @classmethod
    def print_name(cls):
        print(cls._class_name)


class Child(Parent):
    _class_name = "Child"


Parent.print_name()
Child.print_name()

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
>>> 

要决定是使用@staticmethod还是@classmethod,必须查看方法内部。如果您的方法访问类中的其他变量/方法,请使用@classmethod。另一方面,如果您的方法不涉及类的任何其他部分,则使用@staticmethod。

class Apple:

    _counter = 0

    @staticmethod
    def about_apple():
        print('Apple is good for you.')

        # note you can still access other member of the class
        # but you have to use the class instance 
        # which is not very nice, because you have repeat yourself
        # 
        # For example:
        # @staticmethod
        #    print('Number of apples have been juiced: %s' % Apple._counter)
        #
        # @classmethod
        #    print('Number of apples have been juiced: %s' % cls._counter)
        #
        #    @classmethod is especially useful when you move your function to another class,
        #       you don't have to rename the referenced class 

    @classmethod
    def make_apple_juice(cls, number_of_apples):
        print('Making juice:')
        for i in range(number_of_apples):
            cls._juice_this(i)

    @classmethod
    def _juice_this(cls, apple):
        print('Juicing apple %d...' % apple)
        cls._counter += 1

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!