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@classmethod與@staticmethod的區(qū)別

Python面向?qū)ο缶幊讨?，類中定義的方法可以是 @classmethod 裝飾的類方法，也可以是 @staticmethod 裝飾的靜態(tài)方法，用的最多的還是不帶裝飾器的實例方法，如果把這幾個方法放一塊，對初學者來說無疑是一頭霧水，那我們該如何正確地使用它們呢?

公司主營業(yè)務：成都做網(wǎng)站、成都網(wǎng)站設計、成都外貿(mào)網(wǎng)站建設、移動網(wǎng)站開發(fā)等業(yè)務。幫助企業(yè)客戶真正實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)宣傳，提高企業(yè)的競爭能力。成都創(chuàng)新互聯(lián)公司是一支青春激揚、勤奮敬業(yè)、活力青春激揚、勤奮敬業(yè)、活力澎湃、和諧高效的團隊。公司秉承以“開放、自由、嚴謹、自律”為核心的企業(yè)文化，感謝他們對我們的高要求，感謝他們從不同領(lǐng)域給我們帶來的挑戰(zhàn)，讓我們激情的團隊有機會用頭腦與智慧不斷的給客戶帶來驚喜。成都創(chuàng)新互聯(lián)公司推出濱湖免費做網(wǎng)站回饋大家。

先來看一個簡單示例：

 
 
 
 
      
  
  
  
  1. class A(object): 
    2.   
  
  
  
  2.     def m1(self, n): 
    3.   
  
  
  
  3.         print("self:", self) 
    4.   
  
  
  
  4.  
    5.   
  
  
  
  5.     @classmethod 
    6.   
  
  
  
  6.     def m2(cls, n): 
    7.   
  
  
  
  7.         print("cls:", cls) 
    8.   
  
  
  
  8.  
    9.   
  
  
  
  9.     @staticmethod 
    10.   
  
  
  
  10.     def m3(n): 
    11.   
  
  
  
  11.         pass 
    12.   
  
  
  
  12.  
    13.   
  
  
  
  13. a = A() 
    14.   
  
  
  
  14. a.m1(1) # self: <__main__.A object at 0x000001E596E41A90> 
    15.   
  
  
  
  15. A.m2(1) # cls:  
    16.   
  
  
  
  16. A.m3(1) 
    17.

我在類中一共定義了3個方法，m1 是實例方法，***個參數(shù)必須是 self(約定俗成的)。m2 是類方法，***個參數(shù)必須是cls(同樣是約定俗成)，m3 是靜態(tài)方法，參數(shù)根據(jù)業(yè)務需求定，可有可無。當程序運行時，大概發(fā)生了這么幾件事(結(jié)合下面的圖來看)。

  • ***步：代碼從***行開始執(zhí)行 class 命令，此時會創(chuàng)建一個類 A 對象(沒錯，類也是對象，一切皆對象嘛)同時初始化類里面的屬性和方法，記住，此刻實例對象還沒創(chuàng)建出來。
  • 第二、三步：接著執(zhí)行 a=A()，系統(tǒng)自動調(diào)用類的構(gòu)造器，構(gòu)造出實例對象 a
  • 第四步：接著調(diào)用 a.m1(1) ，m1 是實例方法，內(nèi)部會自動把實例對象傳遞給 self 參數(shù)進行綁定，也就是說， self 和 a 指向的都是同一個實例對象。
  • 第五步：調(diào)用A.m2(1)時，python內(nèi)部隱式地把類對象傳遞給 cls 參數(shù)，cls 和 A 都指向類對象。

嚴格意義上來說，左邊的都是變量名，是對象的引用，右邊才是真正的對像，為了描述方便，我直接把 a 稱為對象，你應該明白我說對象其實是它所引用右邊的那個真正的對象。

再來看看每個方法各有什么特性。

實例方法

 
 
 
 
      
  
  
  
  1. print(A.m1) 
    2.   
  
  
  
  2. # A.m1在py2中顯示為 
    3.   
  
  
  
  3.  
    4.   
  
  
  
  4.  
    5.   
  
  
  
  5. print(a.m1) 
    6.   
  
  
  
  6. > 
    7.

A.m1是一個還沒有綁定實例對象的方法，對于未綁定方法，調(diào)用 A.m1 時必須顯示地傳入一個實例對象進去，而 a.m1是已經(jīng)綁定了實例的方法，python隱式地把對象傳遞給了self參數(shù)，所以不再手動傳遞參數(shù)，這是調(diào)用實例方法的過程。

 
 
 
 
      
  
  
  
  1. A.m1(a, 1) 
    2.   
  
  
  
  2. # 等價   
    3.   
  
  
  
  3. a.m1(1) 
    4.

如果未綁定的方法 A.m1 不傳實例對象給 self 時，就會報參數(shù)缺失錯誤，在 py3 與 py2 中，兩者報的錯誤不一致，python2 要求***個參數(shù)self是實例對象，而python3中可以是任意對象。

 
 
 
 
      
  
  
  
  1. A.m1(1) 
    2.   
  
  
  
  2. TypeError: m1() missing 1 required positional argument: 'n' 
    3.

類方法

 
 
 
 
      
  
  
  
  1. print(A.m2) 
    2.   
  
  
  
  2. > 
    3.   
  
  
  
  3.  
    4.   
  
  
  
  4. print(a.m2) 
    5.   
  
  
  
  5. > 
    6.

m2是類方法，不管是 A.m2 還是 a.m2，都是已經(jīng)自動綁定了類對象A的方法，對于后者，因為python可以通過實例對象a找到它所屬的類是A，找到A之后自動綁定到 cls。

 
 
 
 
      
  
  
  
  1. A.m2(1)  
    2.   
  
  
  
  2. # 等價 
    3.   
  
  
  
  3. a.m2(1) 
    4.

這使得我們可以在實例方法中通過使用 self.m2()這種方式來調(diào)用類方法和靜態(tài)方法。

 
 
 
 
      
  
  
  
  1. def m1(self, n): 
    2.   
  
  
  
  2.     print("self:", self) 
    3.   
  
  
  
  3.     self.m2(n) 
    4.

靜態(tài)方法

 
 
 
 
      
  
  
  
  1. print(A.m3) 
    2.   
  
  
  
  2.  
    3.   
  
  
  
  3.  
    4.   
  
  
  
  4. print(a.m3) 
    5.   
  
  
  
  5.  
    6.

m3是類里面的一個靜態(tài)方法，跟普通函數(shù)沒什么區(qū)別，與類和實例都沒有所謂的綁定關(guān)系，它只不過是碰巧存在類中的一個函數(shù)而已。不論是通過類還是實例都可以引用該方法。

 
 
 
 
      
  
  
  
  1. A.m3(1)  
    2.   
  
  
  
  2. # 等價 
    3.   
  
  
  
  3. a.m3(1) 
    4.

以上就是幾個方法的基本介紹?，F(xiàn)在把幾個基本的概念理清楚了，那么現(xiàn)在來說說幾個方法之間的使用場景以及他們之間的優(yōu)缺點。

應用場景

靜態(tài)方法的使用場景：

如果在方法中不需要訪問任何實例方法和屬性，純粹地通過傳入?yún)?shù)并返回數(shù)據(jù)的功能性方法，那么它就適合用靜態(tài)方法來定義，它節(jié)省了實例化對象的開銷成本，往往這種方法放在類外面的模塊層作為一個函數(shù)存在也是沒問題的，而放在類中，僅為這個類服務。

例如下面是微信公眾號開發(fā)中驗證微信簽名的一個例子，它沒有引用任何類或者實例相關(guān)的屬性和方法。

 
 
 
 
      
  
  
  
  1. from hashlib import sha1 
    2.   
  
  
  
  2. import tornado.web 
    3.   
  
  
  
  3.  
    4.   
  
  
  
  4. class SignatureHandler(tornado.web.RequestHandler): 
    5.   
  
  
  
  5.     def get(self): 
    6.   
  
  
  
  6.         """ 
    7.   
  
  
  
  7.          根據(jù)簽名判斷請求是否來自微信 
    8.   
  
  
  
  8.         """ 
    9.   
  
  
  
  9.         if self._check_sign(TOKEN, timestamp, nonce, signature): 
    10.   
  
  
  
  10.             self.write(echostr) 
    11.   
  
  
  
  11.         else: 
    12.   
  
  
  
  12.             self.write("你不是微信發(fā)過來的請求") 
    13.   
  
  
  
  13.  
    14.   
  
  
  
  14.     @staticmethod 
    15.   
  
  
  
  15.     def _check_sign(token, timestamp, nonce, signature): 
    16.   
  
  
  
  16.         sign = [token, timestamp, nonce] 
    17.   
  
  
  
  17.         sign.sort() 
    18.   
  
  
  
  18.         sign = "".join(sign) 
    19.   
  
  
  
  19.         sign = sha1(sign).hexdigest() 
    20.   
  
  
  
  20.         return sign == signature 
    21.

類方法的使用場景有：

作為工廠方法創(chuàng)建實例對象，例如內(nèi)置模塊 datetime.date 類中就有大量使用類方法作為工廠方法，以此來創(chuàng)建date對象。

 
 
 
 
      
  
  
  
  1. class date: 
    2.   
  
  
  
  2.  
    3.   
  
  
  
  3.     def __new__(cls, year, month=None, day=None): 
    4.   
  
  
  
  4.         self = object.__new__(cls) 
    5.   
  
  
  
  5.         self._year = year 
    6.   
  
  
  
  6.         self._month = month 
    7.   
  
  
  
  7.         self._day = day 
    8.   
  
  
  
  8.         return self 
    9.   
  
  
  
  9.  
    10.   
  
  
  
  10.     @classmethod 
    11.   
  
  
  
  11.     def fromtimestamp(cls, t): 
    12.   
  
  
  
  12.         y, m, d, * = _time.localtime(t) 
    13.   
  
  
  
  13.         return cls(y, m, d) 
    14.   
  
  
  
  14.  
    15.   
  
  
  
  15.     @classmethod 
    16.   
  
  
  
  16.     def today(cls): 
    17.   
  
  
  
  17.         t = _time.time() 
    18.   
  
  
  
  18.         return cls.fromtimestamp(t) 
    19.

如果希望在方法裡面調(diào)用靜態(tài)類，那么把方法定義成類方法是合適的，因為要是定義成靜態(tài)方法，那么你就要顯示地引用類A，這對繼承來說可不是一件好事情。

 
 
 
 
      
  
  
  
  1. class A: 
    2.   
  
  
  
  2.  
    3.   
  
  
  
  3.     @staticmethod 
    4.   
  
  
  
  4.     def m1() 
    5.   
  
  
  
  5.         pass 
    6.   
  
  
  
  6.  
    7.   
  
  
  
  7.     @staticmethod 
    8.   
  
  
  
  8.     def m2(): 
    9.   
  
  
  
  9.         A.m1() # bad 
    10.   
  
  
  
  10.  
    11.   
  
  
  
  11.     @classmethod 
    12.   
  
  
  
  12.     def m3(cls): 
    13.   
  
  
  
  13.         cls.m1() # good 
    14.

其實也不算是什么深入理解吧，最多算是明白怎么用，真要深入理解恐怕還要另寫一篇文章，有興趣的可以去了解一下Python的描述符。

【本文是專欄作者“劉志軍”的原創(chuàng)文章，作者微信公眾號：Python之禪(VTtalk)】

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