我正在自学Python,我最近的一课是Python不是Java,所以我刚刚花了一段时间把我所有的Class方法变成了函数。

我现在意识到,我不需要使用Class方法来做我在Java中使用静态方法所做的事情,但现在我不确定什么时候我会使用它们。我能找到的所有关于Python类方法的建议都是,像我这样的新手应该避开它们,而标准文档在讨论它们时是最不透明的。

谁有一个在Python中使用类方法的好例子,或者至少有人能告诉我什么时候可以合理地使用类方法吗?


当前回答

我最近想要一个非常轻量级的日志类,它可以根据可编程设置的日志级别输出不同数量的输出。但我不想每次输出调试消息、错误或警告时都实例化这个类。但是我还想封装这个日志记录工具的功能,并使其在不声明任何全局变量的情况下可重用。

所以我使用类变量和@classmethod装饰器来实现这一点。

使用简单的Logging类,我可以做到以下几点:

Logger._level = Logger.DEBUG

然后,在我的代码中,如果我想输出一堆调试信息,我就必须编写代码

Logger.debug( "this is some annoying message I only want to see while debugging" )

错误是可以改正的

Logger.error( "Wow, something really awful happened." )

在“生产”环境中,我可以指定

Logger._level = Logger.ERROR

现在,将只输出错误消息。调试消息将不会被打印。

这是我的班级:

class Logger :
    ''' Handles logging of debugging and error messages. '''

    DEBUG = 5
    INFO  = 4
    WARN  = 3
    ERROR = 2
    FATAL = 1
    _level = DEBUG

    def __init__( self ) :
        Logger._level = Logger.DEBUG

    @classmethod
    def isLevel( cls, level ) :
        return cls._level >= level

    @classmethod
    def debug( cls, message ) :
        if cls.isLevel( Logger.DEBUG ) :
            print "DEBUG:  " + message

    @classmethod
    def info( cls, message ) :
        if cls.isLevel( Logger.INFO ) :
            print "INFO :  " + message

    @classmethod
    def warn( cls, message ) :
        if cls.isLevel( Logger.WARN ) :
            print "WARN :  " + message

    @classmethod
    def error( cls, message ) :
        if cls.isLevel( Logger.ERROR ) :
            print "ERROR:  " + message

    @classmethod
    def fatal( cls, message ) :
        if cls.isLevel( Logger.FATAL ) :
            print "FATAL:  " + message

还有一些代码可以稍微测试一下:

def logAll() :
    Logger.debug( "This is a Debug message." )
    Logger.info ( "This is a Info  message." )
    Logger.warn ( "This is a Warn  message." )
    Logger.error( "This is a Error message." )
    Logger.fatal( "This is a Fatal message." )

if __name__ == '__main__' :

    print "Should see all DEBUG and higher"
    Logger._level = Logger.DEBUG
    logAll()

    print "Should see all ERROR and higher"
    Logger._level = Logger.ERROR
    logAll()

其他回答

类方法用于当您需要不特定于任何特定实例,但仍以某种方式涉及类的方法时。最有趣的是,它们可以被子类覆盖,这在Java的静态方法或Python的模块级函数中是不可能的。

如果你有一个类MyClass,和一个模块级的函数,它操作MyClass(工厂,依赖注入存根等),让它成为一个类方法。然后它将可用于子类。

我也问过自己几次同样的问题。尽管这里的人试图努力解释它,恕我直言,我找到的最好的答案(也是最简单的)答案是Python文档中对Class方法的描述。

还有对静态方法的引用。如果有人已经知道实例方法(我假设是这样),这个答案可能是把它们放在一起的最后一块……

关于这个主题的进一步和更深入的阐述也可以在文档中找到: 标准类型层次结构(向下滚动到实例方法部分)

当然,类定义了一组实例。类的方法作用于单个实例。类方法(和变量)用于将与实例集相关的其他信息挂起。

例如,如果你的类定义了一组学生,你可能想要类变量或方法来定义学生可以成为成员的年级集。

您还可以使用类方法定义用于处理整个集合的工具。例如,Student.all_of_em()可能返回所有已知的学生。显然,如果您的实例集具有比集合更多的结构,您可以提供类方法来了解该结构。Students.all_of_em(等级=“下属”)

这样的技术往往会导致将实例集的成员存储到植根于类变量的数据结构中。这时,您需要注意避免使垃圾收集受挫。

我从Ruby学到的是,所谓的类方法和所谓的实例方法只是一个函数,它的第一个参数具有语义意义,当函数作为对象的方法(即obj.meth())调用时,该参数会被无声地传递。

通常,该对象必须是一个实例,但@classmethod方法装饰器更改规则以传递一个类。你可以在一个实例上调用一个类方法(它只是一个函数)-第一个参数将是它的类。

因为它只是一个函数,所以在任何给定的作用域(即类定义)中只能声明一次。因此,对于ruby开发者来说,你不能让一个类方法和一个实例方法同名。

考虑一下:

class Foo():
  def foo(x):
    print(x)

你可以在实例上调用foo

Foo().foo()
<__main__.Foo instance at 0x7f4dd3e3bc20>

但不是在课堂上:

Foo.foo()
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: unbound method foo() must be called with Foo instance as first argument (got nothing instead)

现在添加@classmethod:

class Foo():
  @classmethod
  def foo(x):
    print(x)

调用一个实例现在会通过它的类:

Foo().foo()
__main__.Foo

调用类也一样:

Foo.foo()
__main__.Foo

按照惯例,我们在实例方法中使用self作为第一个参数,在类方法中使用cls。我在这里用这两个都不是来说明它只是一个论点。在Ruby中,self是一个关键字。

与Ruby的对比:

class Foo
  def foo()
    puts "instance method #{self}"
  end
  def self.foo()
    puts "class method #{self}"
  end
end

Foo.foo()
class method Foo

Foo.new.foo()
instance method #<Foo:0x000000020fe018>

Python类方法只是一个装饰函数,您可以使用相同的技术来创建自己的装饰器。修饰过的方法包装了真正的方法(在@classmethod的情况下,它传递了额外的类参数)。底层的方法仍然存在,隐藏但仍然可以访问。


脚注:在类和实例方法之间的名称冲突引起了我的好奇心之后,我写了这篇文章。我不是Python专家,如果有任何错误,我希望得到评论。

替代构造函数是经典的例子。