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


当前回答

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

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>

@python2.4中添加了修饰符。如果您使用的是python<2.4,则可以使用classmethod()和staticmethod()函数。

例如,如果您想要创建一个工厂方法(一个函数,它返回一个类的不同实现的实例,具体取决于它获得的参数),您可以执行以下操作:

class Cluster(object):

    def _is_cluster_for(cls, name):
        """
        see if this class is the cluster with this name
        this is a classmethod
        """ 
        return cls.__name__ == name
    _is_cluster_for = classmethod(_is_cluster_for)

    #static method
    def getCluster(name):
        """
        static factory method, should be in Cluster class
        returns a cluster object for the given name
        """
        for cls in Cluster.__subclasses__():
            if cls._is_cluster_for(name):
                return cls()
    getCluster = staticmethod(getCluster)

还要注意,这是一个使用类方法和静态方法的好例子,静态方法显然属于类,因为它在内部使用了类Cluster。类方法只需要关于类的信息,而不需要对象的实例。

将_is_cluster_for方法设置为类方法的另一个好处是,子类可以决定更改其实现,这可能是因为它非常通用,可以处理多种类型的集群,因此仅检查类的名称是不够的。

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()

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

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