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Python 实例方法、类方法、静态方法的区别与作用

架构 82 2020-05-19 09:54

Python中至少有三种比较常见的方法类型,即实例方法,类方法、静态方法。它们是如何定义的呢?如何调用的呢?它们又有何区别和作用呢?且看下文。

首先,这三种方法都定义在类中。下面我先简单说一下怎么定义和调用的。(PS:实例对象的权限最大。)

实例方法

    定义:第一个参数必须是实例对象,该参数名一般约定为self,通过它来传递实例的属性和方法(也可以传的属性和方法);

    调用:只能由实例对象调用。

类方法

    定义:使用装饰器@classmethod。第一个参数必须是当前类对象,该参数名一般约定为cls,通过它来传递的属性和方法(不能传实例的属性和方法);

    调用:类对象或实例对象都可以调用。

静态方法

    定义:使用装饰器@staticmethod。参数随意,没有“self”和“cls”参数,但是方法体中不能使用类或实例的任何属性和方法;

    调用:类对象或实例对象都可以调用。

实例方法

简而言之,实例方法就是类的实例能够使用的方法。这里不做过多解释。

类方法

使用装饰器@classmethod。

原则上,类方法是将类本身作为对象进行操作的方法。假设有个方法,且这个方法在逻辑上采用类本身作为对象来调用更合理,那么这个方法就可以定义为类方法。另外,如果需要继承,也可以定义为类方法。

如下场景:

假设我有一个学生类和一个班级类,想要实现的功能为:
    执行班级人数增加的操作、获得班级的总人数;
    学生类继承自班级类,每实例化一个学生,班级人数都能增加;
    最后,我想定义一些学生,获得班级中的总人数。

思考:这个问题用类方法做比较合适,为什么?因为我实例化的是学生,但是如果我从学生这一个实例中获得班级总人数,在逻辑上显然是不合理的。同时,如果想要获得班级总人数,如果生成一个班级的实例也是没有必要的。

class ClassTest(object):
    __num = 0

    @classmethod
    def addNum(cls):
        cls.__num += 1

    @classmethod
    def getNum(cls):
        return cls.__num

    # 这里我用到魔术方法__new__,主要是为了在创建实例的时候调用累加方法。
    def __new__(self):
        ClassTest.addNum()
        return super(ClassTest, self).__new__(self)


class Student(ClassTest):
    def __init__(self):
        self.name = ''

a = Student()
b = Student()
print(ClassTest.getNum())

静态方法

使用装饰器@staticmethod。

静态方法是类中的函数,不需要实例。静态方法主要是用来存放逻辑性的代码,逻辑上属于类,但是和类本身没有关系,也就是说在静态方法中,不会涉及到类中的属性和方法的操作。可以理解为,静态方法是个独立的、单纯的函数,它仅仅托管于某个类的名称空间中,便于使用和维护。

譬如,我想定义一个关于时间操作的类,其中有一个获取当前时间的函数。

import time

class TimeTest(object):
    def __init__(self, hour, minute, second):
        self.hour = hour
        self.minute = minute
        self.second = second

    @staticmethod
    def showTime():
        return time.strftime("%H:%M:%S", time.localtime())


print(TimeTest.showTime())
t = TimeTest(2, 10, 10)
nowTime = t.showTime()
print(nowTime)

如上,使用了静态方法(函数),然而方法体中并没使用(也不能使用)类或实例的属性(或方法)。若要获得当前时间的字符串时,并不一定需要实例化对象,此时对于静态方法而言,所在类更像是一种名称空间。其实,我们也可以在类外面写一个同样的函数来做这些事,但是这样做就打乱了逻辑关系,也会导致以后代码维护困难。

以上,就是我对Python的实例方法,类方法和静态方法之间的区别和作用的简要阐述。

 

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