@classmethod和@staticmethod对初学者的意义?
有人能向我解释@classmethod
和@staticmethod
在python中的含义吗? 我需要知道其中的差异和意义。
据我所知, @classmethod
告诉一个类,它是一种应该被继承到子类或者...的方法。 但是,这有什么意义呢? 为什么不定义类方法而不添加@classmethod
或@staticmethod
或任何@
定义?
tl; dr:我应该什么时候使用它们,为什么要使用它们,我应该如何使用它们?
我用C ++很先进,所以使用更高级的编程概念应该不成问题。 如果可能,请随意给我一个相应的C ++示例。
尽管classmethod
和staticmethod
非常相似,但两种实体的用法略有不同: classmethod
必须对类对象的引用作为第一个参数,而staticmethod
根本没有参数。
例
class Date(object):
def __init__(self, day=0, month=0, year=0):
self.day = day
self.month = month
self.year = year
@classmethod
def from_string(cls, date_as_string):
day, month, year = map(int, date_as_string.split('-'))
date1 = cls(day, month, year)
return date1
@staticmethod
def is_date_valid(date_as_string):
day, month, year = map(int, date_as_string.split('-'))
return day <= 31 and month <= 12 and year <= 3999
date2 = Date.from_string('11-09-2012')
is_date = Date.is_date_valid('11-09-2012')
说明
让我们假设一个类的例子,处理日期信息(这将是我们的样板烹饪):
class Date(object):
def __init__(self, day=0, month=0, year=0):
self.day = day
self.month = month
self.year = year
这个类显然可以用来存储有关某些日期的信息(没有时区信息;假设所有日期都以UTC表示)。
在这里,我们有__init__
,它是Python类实例的典型初始化方法,它接收参数作为典型的instancemethod
,具有第一个非可选参数( self
),该参数保存对新创建实例的引用。
类方法
我们有一些使用classmethod
可以很好地完成的任务。
我们假设我们想创建大量的Date
类实例,它们将来自外部源的日期信息编码为下一个格式('dd-mm-yyyy')的字符串。 我们必须在项目中源代码的不同位置执行此操作。
所以我们在这里必须做的是:
Date
。 这看起来像:
day, month, year = map(int, string_date.split('-'))
date1 = Date(day, month, year)
为此,C ++具有重载等功能,但Python缺乏这种功能 - 所以这里是classmethod
适用的情况。 让我们创建另一个“构造函数”。
@classmethod
def from_string(cls, date_as_string):
day, month, year = map(int, date_as_string.split('-'))
date1 = cls(day, month, year)
return date1
date2 = Date.from_string('11-09-2012')
让我们仔细看看上面的实现,并回顾一下我们在这里有什么优势:
cls
是持有类本身的对象,而不是类的实例。 这很酷,因为如果我们继承我们的Date
类,所有的孩子都会定义from_string
。 静态方法
staticmethod
呢? 它与classmethod
非常相似,但不包含任何必需的参数(如类方法或实例方法)。
我们来看下一个用例。
我们有一个我们想要以某种方式验证的日期字符串。 这个任务也逻辑上绑定到我们迄今为止使用的Date
类,但仍然不需要实例化它。
这里是staticmethod
方法可能有用的地方。 我们来看下一段代码:
@staticmethod
def is_date_valid(date_as_string):
day, month, year = map(int, date_as_string.split('-'))
return day <= 31 and month <= 12 and year <= 3999
# usage:
is_date = Date.is_date_valid('11-09-2012')
因此,从staticmethod
使用中我们可以看到,我们没有任何访问类的东西 - 它基本上只是一个函数,在语法上称为方法,但不能访问对象,它的内部(字段和另一个方法),而classmethod呢。
Rostyslav Dzinko的回答非常合适。 我想我可以突出显示另一个原因,当你创建额外的构造函数时,你应该选择@classmethod
over @staticmethod
。
在上面的例子中,Rostyslav使用@classmethod
from_string
作为Factory来从不可接受的参数创建Date
对象。 @staticmethod
也可以做到这一点,如下面的代码所示:
class Date:
def __init__(self, month, day, year):
self.month = month
self.day = day
self.year = year
def display(self):
return "{0}-{1}-{2}".format(self.month, self.day, self.year)
@staticmethod
def millenium(month, day):
return Date(month, day, 2000)
new_year = Date(1, 1, 2013) # Creates a new Date object
millenium_new_year = Date.millenium(1, 1) # also creates a Date object.
# Proof:
new_year.display() # "1-1-2013"
millenium_new_year.display() # "1-1-2000"
isinstance(new_year, Date) # True
isinstance(millenium_new_year, Date) # True
因此,不论new_year
和millenium_new_year
是实例Date
类。
但是,如果仔细观察,Factory过程是硬编码的,无论如何创建Date
对象。 这意味着即使Date
类是子类,子类仍然会创建普通的Date
对象(没有子类的任何属性)。 请看下面的例子:
class DateTime(Date):
def display(self):
return "{0}-{1}-{2} - 00:00:00PM".format(self.month, self.day, self.year)
datetime1 = DateTime(10, 10, 1990)
datetime2 = DateTime.millenium(10, 10)
isinstance(datetime1, DateTime) # True
isinstance(datetime2, DateTime) # False
datetime1.display() # returns "10-10-1990 - 00:00:00PM"
datetime2.display() # returns "10-10-2000" because it's not a DateTime object but a Date object. Check the implementation of the millenium method on the Date class
datetime2
不是DateTime
的实例吗? WTF? 那是因为使用了@staticmethod
装饰器。
在大多数情况下,这是不受欢迎的。 如果你想要的是一个Factory方法,它知道调用它的类,那么@classmethod
就是你需要的。
将Date.millenium
重写为(这是上述代码的唯一变化部分)
@classmethod
def millenium(cls, month, day):
return cls(month, day, 2000)
确保class
不是硬编码的,而是学到的。 cls
可以是任何子类。 得到的object
将正确地成为cls
一个实例。 我们来测试一下。
datetime1 = DateTime(10, 10, 1990)
datetime2 = DateTime.millenium(10, 10)
isinstance(datetime1, DateTime) # True
isinstance(datetime2, DateTime) # True
datetime1.display() # "10-10-1990 - 00:00:00PM"
datetime2.display() # "10-10-2000 - 00:00:00PM"
原因是,就像你现在知道的那样, @classmethod
被用来代替@staticmethod
@classmethod
意思是:当这个方法被调用时,我们传递类作为第一个参数,而不是该类的实例(就像我们通常用方法做的那样)。 这意味着您可以在该方法内使用该类及其属性,而不是特定的实例。
@staticmethod
意思是:当这个方法被调用时,我们不会把类的实例传递给它(就像我们通常用的方法一样)。 这意味着你可以在一个类中放入一个函数,但是你不能访问该类的实例(当你的方法不使用实例时这很有用)。
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