Python的静态方法和类成员方法

cheng029

Python的静态方法和类成员方法都可以被类或实例访问，两者概念不容易理清，但还是有区别的：
1）静态方法无需传入self参数，类成员方法需传入代表本类的cls参数；
2）从第1条，静态方法是无法访问实例变量的，而类成员方法也同样无法访问实例变量，但可以访问类变量；
3）静态方法有点像函数工具库的作用，而类成员方法则更接近类似Java面向对象概念中的静态方法。

实现静态方法和类方法的两种方式
一、在Python 2.3及之前，用staticmethod和classmethod类型对象包装实现
例子如下（注意print里的说明）：
class MyClass:
    val1 = 'Value 1'
    def __init__(self):
        self.val2 = 'Value 2'
    def staticmd():
        print '静态方法，无法访问val1和val2'
    smd = staticmethod(staticmd)

    def classmd(cls):
        print '类方法，类：' + str(cls) + '，val1：' + cls.val1 + '，无法访问val2的值'
    cmd = classmethod(classmd)


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

二、在Python 2.4及之后，用装饰器（decorators）实现
装饰器使用@操作符，例子如下：
class MyClass:
    val1 = 'Value 1'
    def __init__(self):
        self.val2 = 'Value 2'

    @staticmethod
    def staticmd():
        print '静态方法，无法访问val1和val2'

    @classmethod
    def classmd(cls):
        print '类方法，类：' + str(cls) + '，val1：' + cls.val1 + '，无法访问val2的值'


不管是以上两种方式中的哪一种，执行情况都是一样的，以方式二执行结果为例分析如下：
执行：
>>> mc = MyClass()  # 实例化

>>> mc.staticmd()  # 实例调用静态方法，无法访问实例变量val1和val2
>>>
静态方法，无法访问val1和val2


>>> mc.classmd()  # 实例调用类方法，注意，这里访问的是类MyClass的变量val1的值，不是实例化后mc的实例变量val1，这里容易混淆，往下看就会明白。val2一直是实例变量，所以无法访问
>>>
类方法，类：__main__.MyClass，val1：Value 1，无法访问val2的值


>>> MyClass.staticmd()  # 类直接调用静态方法，结果同上面的实例调用，无论是类变量还是实例变量都无法访问
>>>
静态方法，无法访问val1和val2


>>> MyClass.classmd()  # 类直接调用类方法，结果同上面的实例调用
>>>
类方法，类：__main__.MyClass，val1：Value 1，无法访问val2的值


>>> mc.val1 = 'Value changed'  # 改变实例变量val1的值


>>> mc.classmd()  # 实例调用类方法，注意到cls.val1的值没变，所以，这时的cls.val1是类变量val1，而非实例变量val1
>>>
类方法，类：__main__.MyClass，val1：Value 1，无法访问val2的值

>>> MyClass.classmd()  # 类直接调用类方法，结果同上面的实例调用
>>>
类方法，类：__main__.MyClass，val1：Value 1，无法访问val2的值


>>> MyClass.val1 = 'Class Value changed'  # 改变类变量val1的值

>>> mc.classmd()  # 实例调用类方法，注意到cls.val1的值变了，所以，进一步证明了这时的cls.val1是类变量val1，而非实例变量val1
>>>
类方法，类：__main__.MyClass，val1：Class Value changed，无法访问val2的值


>>> MyClass.classmd()  # 类直接调用类方法，结果同上面的实例调用
>>>
类方法，类：__main__.MyClass，val1：Class Value changed，无法访问val2的值

结论
如果上述执行过程太复杂，记住以下两点就好了：
静态方法：无法访问类属性、实例属性，相当于一个相对独立的方法，跟类其实没什么关系，换个角度来讲，其实就是放在一个类的作用域里的函数而已。
类成员方法：可以访问类属性，无法访问实例属性。上述的变量val1，在类里是类变量，在实例中又是实例变量，所以容易混淆。

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