Python中staticmethod和classmethod的差异

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Class vs static methods in Python

这篇文章试图解释:什么是staticmethod/classmethod,并且这两者之间的差异.

staticmethod和classmethod均被作为装饰器,用作定义一个函数为”staticmethod”还是”classmethod”

如果想要了解Python装饰器的基础,可以看 这篇文章

Simple, static and class methods

类中最常用到的方法是 实例方法(instance methods), 即,实例对象作为第一个参数传递给函数

例如,下面是一个基本的实例方法

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class Kls(object):
    def __init__(self, data):
        self.data = data
 
    def printd(self):
        print(self.data)
 
ik1 = Kls(‘arun’)
ik2 = Kls(‘seema’)
 
ik1.printd()
ik2.printd()

得到的输出:

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arun
seema

调用关系图:

查看代码和图解:

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1/2 参数传递给函数
3   self参数指向实例本身
4   我们不需要显式提供实例,解释器本身会处理

假如我们想仅实现类之间交互而不是通过实例?我们可以在类之外建立一个简单的函数来实现这个功能,但是将会使代码扩散到类之外,这个可能对未来代码维护带来问题。

例如:

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def get_no_of_instances(cls_obj):
    return cls_obj.no_inst
 
class Kls(object):
    no_inst = 0
 
    def __init__(self):
        Kls.no_inst = Kls.no_inst + 1
 
ik1 = Kls()
ik2 = Kls()
 
print(get_no_of_instances(Kls))

结果:

2

The Python @classmethod

现在我们要做的是在类里创建一个函数,这个函数参数是类对象而不是实例对象.

在上面那个实现中,如果要实现不获取实例,需要修改如下:

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def iget_no_of_instance(ins_obj):
    return ins_obj.__class__.no_inst
 
class Kls(object):
    no_inst = 0
 
    def __init__(self):
        Kls.no_inst = Kls.no_inst + 1
 
ik1 = Kls()
ik2 = Kls()
print iget_no_of_instance(ik1)
 
结果
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可以使用Python2.2引入的新特性,使用@classmethod在类代码中创建一个函数

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class Kls(object):
    no_inst = 0
 
    def __init__(self):
        Kls.no_inst = Kls.no_inst + 1
 
    @classmethod
    def get_no_of_instance(cls_obj):
        return cls_obj.no_inst
 
ik1 = Kls()
ik2 = Kls()
 
print ik1.get_no_of_instance()
print Kls.get_no_of_instance()

We get the following output:

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2

The Python @staticmethod

通常,有很多情况下一些函数与类相关,但不需要任何类或实例变量就可以实现一些功能.

比如设置环境变量,修改另一个类的属性等等.这种情况下,我们也可以使用一个函数,一样会将代码扩散到类之外(难以维护)

下面是一个例子:

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IND = ‘ON’
 
def checkind():
    return (IND == ‘ON’)
 
class Kls(object):
    def __init__(self,data):
        self.data = data
 
    def do_reset(self):
        if checkind():
            print(‘Reset done for:’, self.data)
 
    def set_db(self):
        if checkind():
            self.db = ‘new db connection’
            print(‘DB connection made for:’,self.data)
 
ik1 = Kls(12)
ik1.do_reset()
ik1.set_db()

结果:

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Reset done for: 12
DB connection made for: 12

现在我们使用@staticmethod, 我们可以将所有代码放到类中

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IND = ‘ON’
 
class Kls(object):
    def __init__(self, data):
        self.data = data
 
    @staticmethod
    def checkind():
        return (IND == ‘ON’)
 
    def do_reset(self):
        if self.checkind():
            print(‘Reset done for:’, self.data)
 
    def set_db(self):
        if self.checkind():
            self.db = ‘New db connection’
        print(‘DB connection made for: ‘, self.data)
 
ik1 = Kls(12)
ik1.do_reset()
ik1.set_db()

得到的结果:

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Reset done for: 12
DB connection made for: 12

How @staticmethod and @classmethod are different

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class Kls(object):
    def __init__(self, data):
        self.data = data
 
    def printd(self):
        print(self.data)
 
    @staticmethod
    def smethod(*arg):
        print(‘Static:’, arg)
 
    @classmethod
    def cmethod(*arg):
        print(‘Class:’, arg)

调用

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>>> ik = Kls(23)
>>> ik.printd()
23
>>> ik.smethod()
Static: ()
>>> ik.cmethod()
Class: (,)
>>> Kls.printd()
TypeError: unbound method printd() must be called with Kls instance as first argument (got nothing instead)
>>> Kls.smethod()
Static: ()
>>> Kls.cmethod()
Class: (,)

图解


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