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

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!

@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”

@staticmethod只是禁用默认函数作为方法描述符。classmethod将函数包装在可调用的容器中,该容器将引用作为第一个参数传递给所属类:

>>> class C(object):
...  pass
... 
>>> def f():
...  pass
... 
>>> staticmethod(f).__get__(None, C)
<function f at 0x5c1cf0>
>>> classmethod(f).__get__(None, C)
<bound method type.f of <class '__main__.C'>>

事实上,classmethod有运行时开销,但可以访问所属的类。或者,我建议使用元类并将类方法放在元类上:

>>> class CMeta(type):
...  def foo(cls):
...   print cls
... 
>>> class C(object):
...  __metaclass__ = CMeta
... 
>>> C.foo()
<class '__main__.C'>

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。

让我先告诉一下用@classmethod修饰的方法和@staticmethod修饰的方法之间的相似性。

相似性:它们都可以在类本身上调用,而不仅仅是类的实例。所以,在某种意义上,这两种方法都是Class的方法。

区别:类方法将接收类本身作为第一个参数,而静态方法不接收。

因此,在某种意义上,静态方法并不绑定到类本身,只是因为它可能具有相关功能而挂在那里。

>>> class Klaus:
        @classmethod
        def classmthd(*args):
            return args

        @staticmethod
        def staticmthd(*args):
            return args

# 1. Call classmethod without any arg
>>> Klaus.classmthd()  
(__main__.Klaus,)  # the class gets passed as the first argument

# 2. Call classmethod with 1 arg
>>> Klaus.classmthd('chumma')
(__main__.Klaus, 'chumma')

# 3. Call staticmethod without any arg
>>> Klaus.staticmthd()  
()

# 4. Call staticmethod with 1 arg
>>> Klaus.staticmthd('chumma')
('chumma',)