python的实例方法、静态方法和类方法
三种方法区别
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(也可以传类的属性和方法);
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”,通过它来传递类的属性和方法(不能传实例的属性和方法);
调用:类和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:类和实例对象都可以调用。
class Foo(object): """类三种方法语法形式""" def instance_method(self): print("是类{}的实例方法,只能被实例对象调用".format(Foo)) @staticmethod def static_method(): print("是静态方法") @classmethod def class_method(cls): print("是类方法") foo = Foo() foo.instance_method() foo.static_method() foo.class_method() print('----------------') Foo.static_method() Foo.class_method()
运行结果
是类<class '__main__.Foo'>的实例方法,只能被实例对象调用 是静态方法 是类方法 ---------------- 是静态方法 是类方法
说明:
实例方法只能被实例对象调用,静态方法(由@staticmethod装饰的方法)、类方法(由@classmethod装饰的方法),可以被类或类的实例对象调用。
实例方法,第一个参数必须要默认传实例对象,一般习惯用self。
静态方法,参数没有要求。
类方法,第一个参数必须要默认传类,一般习惯用cls。
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实例的属性和方法(但可以通过类名调用类属性和类方法)。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。
静态方法、类方法使用区别或者说使用场景
1、类方法用在模拟java定义多个构造函数的情况。
由于python类中只能有一个初始化方法,不能按照不同的情况初始化类。
# coding:utf-8 class Book(object): def __init__(self, title): self.title = title @classmethod def class_method_create(cls, title): book = cls(title=title) return book @staticmethod def static_method_create(title): book= Book(title) return book book1 = Book("use instance_method_create book instance") book2 = Book.class_method_create("use class_method_create book instance") book3 = Book.static_method_create("use static_method_create book instance") print(book1.title) print(book2.title) print(book3.title)
结果:
use instance_method_create book instance
use class_method_create book instance
use static_method_create book instance
特别说明,静态方法也可以实现上面功能,当静态方法每次都要写上类的名字,不方便。
2、类中静态方法方法调用静态方法和类方法调用静态方法例子。
下面的代码,静态方法调用另一个静态方法,如果改用类方法调用静态方法,可以让cls代替类,
class Foo(object): X = 1 Y = 2 @staticmethod def averag(*mixes): return sum(mixes) / len(mixes) @staticmethod def static_method(): # "静态方法中调用静态方法" print("静态方法中调用静态方法") return Foo.averag(Foo.X, Foo.Y) @classmethod def class_method(cls): # 类方法中调用静态方法 print("类方法中调用静态方法") return cls.averag(cls.X, cls.Y)
结果:
在静态方法中调用静态方法 1 在类方法中使用静态方法 1
3、继承类中的区别
从下面代码可以看出,如果子类继承父类的方法,子类覆盖了父类的静态方法,
子类的实例继承了父类的static_method静态方法,调用该方法,还是调用的父类的方法和类属性。
子类的实例继承了父类的class_method类方法,调用该方法,调用的是子类的方法和子类的类属性。
class Foo(object): X = 1 Y = 14 @staticmethod def averag(*mixes): # "父类中的静态方法" return sum(mixes) / len(mixes) @staticmethod def static_method(): # "父类中的静态方法" print("父类中的静态方法") return Foo.averag(Foo.X, Foo.Y) @classmethod def class_method(cls): # 父类中的类方法 print("父类中的类方法") return cls.averag(cls.X, cls.Y) class Son(Foo): X = 3 Y = 5 @staticmethod def averag(*mixes): # "子类中重载了父类的静态方法" print("子类中重载了父类的静态方法") print( "666 ", mixes)return sum(mixes) / 3 p = Son() print("result of p.averag(1,5)") print(p.averag(1, 5)) print("result of p.static_method()") print(p.static_method()) print("result of p.class_method()") print(p.class_method())
结果如下:
result of p.averag(1,5) 子类中重载了父类的静态方法 666 (1, 5) 2.0 result of p.static_method() 父类中的静态方法 7.5 result of p.class_method() 父类中的类方法 子类中重载了父类的静态方法 666 (3, 5) 2.6666666666666665