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Python的静态方法和类成员方法

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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