Python的靜態方法和類成員方法

2gua發表於2012-09-03
Python

Python的靜態方法和類成員方法都可以被類或例項訪問，兩者概念不容易理清，但還是有區別的：

  1. 靜態方法無需傳入self引數，類成員方法需傳入代表本類的cls引數；
  2. 從第1條，靜態方法是無法訪問例項變數的，而類成員方法也同樣無法訪問例項變數，但可以訪問類變數；
  3. 靜態方法有點像函式工具庫的作用，而類成員方法則更接近類似Java物件導向概念中的靜態方法。

實現靜態方法和類方法的兩種方式

一、在Python 2.3及之前，用staticmethod和classmethod型別物件包裝實現

例子如下（注意print裡的說明）：

class MyClass:
val1 = 'Value 1'
def __init__(self):
    self.val2 = 'Value 2'
def staticmd():
    print '靜態方法，無法訪問val1和val2'
smd = staticmethod(staticmd)

def classmd(cls):
    print '類方法，類：' + str(cls) + '，val1：' + cls.val1 + '，無法訪問val2的值'
cmd = classmethod(classmd)

執行：

>>> mc = MyClass()
>>> mc.smd()
>>> mc.cmd()
>>> MyClass.smd()
>>> MyClass.cmd()

二、在Python 2.4及之後，用裝飾器（decorators）實現

裝飾器使用@操作符，例子如下：

class MyClass:
    val1 = 'Value 1'
    def __init__(self):
        self.val2 = 'Value 2'

    @staticmethod
    def staticmd():
        print '靜態方法，無法訪問val1和val2'

    @classmethod
    def classmd(cls):
        print '類方法，類：' + str(cls) + '，val1：' + cls.val1 + '，無法訪問val2的值'

不管是以上兩種方式中的哪一種，執行情況都是一樣的，以方式二執行結果為例分析如下：

執行：

>>> mc = MyClass()  # 例項化

>>> mc.staticmd()  # 例項呼叫靜態方法，無法訪問例項變數val1和val2
>>> 
靜態方法，無法訪問val1和val2

>>> mc.classmd()  # 例項呼叫類方法，注意，這裡訪問的是類MyClass的變數val1的值，不是例項化後mc的例項變數val1，這裡容易混淆，往下看就會明白。val2一直是例項變數，所以無法訪問
>>> 
類方法，類：__main__.MyClass，val1：Value 1，無法訪問val2的值

>>> MyClass.staticmd()  # 類直接呼叫靜態方法，結果同上面的例項呼叫，無論是類變數還是例項變數都無法訪問
>>> 
靜態方法，無法訪問val1和val2

>>> MyClass.classmd()  # 類直接呼叫類方法，結果同上面的例項呼叫
>>> 
類方法，類：__main__.MyClass，val1：Value 1，無法訪問val2的值

>>> mc.val1 = 'Value changed'  # 改變例項變數val1的值

>>> mc.classmd()  # 例項呼叫類方法，注意到cls.val1的值沒變，所以，這時的cls.val1是類變數val1，而非例項變數val1
>>> 
類方法，類：__main__.MyClass，val1：Value 1，無法訪問val2的值

>>> MyClass.classmd()  # 類直接呼叫類方法，結果同上面的例項呼叫
>>> 
類方法，類：__main__.MyClass，val1：Value 1，無法訪問val2的值

>>> MyClass.val1 = 'Class Value changed'  # 改變類變數val1的值

>>> mc.classmd()  # 例項呼叫類方法，注意到cls.val1的值變了，所以，進一步證明了這時的cls.val1是類變數val1，而非例項變數val1
>>> 
類方法，類：__main__.MyClass，val1：Class Value changed，無法訪問val2的值

>>> MyClass.classmd()  # 類直接呼叫類方法，結果同上面的例項呼叫
>>> 
類方法，類：__main__.MyClass，val1：Class Value changed，無法訪問val2的值

結論

如果上述執行過程太複雜，記住以下兩點就好了：

靜態方法：無法訪問類屬性、例項屬性，相當於一個相對獨立的方法，跟類其實沒什麼關係，換個角度來講，其實就是放在一個類的作用域裡的函式而已。

類成員方法：可以訪問類屬性，無法訪問例項屬性。上述的變數val1，在類裡是類變數，在例項中又是例項變數，所以容易混淆。

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