Python的靜態方法和類成員方法

Python的靜態方法和類成員方法都可以被類或實例訪問，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參數，類成員方法需傳入代表本類的cls參數；

2）從第1條，靜態方法是無法訪問實例變量的，而類成員方法也同樣無法訪問實例變量，但可以訪問類變量；

3）靜態方法有點像函數工具庫的作用，而類成員方法則更接近類似Java面向對象概念中的靜態方法。

 

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類型對象包裝實現

例子如下（注意print里的說明）：

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及之后，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()  # 實例化

>>> mc.staticmd()  # 實例調用靜態方法，無法訪問實例變量val1和val2

>>> 
靜態方法，無法訪問val1和val2

 

>>> mc.classmd()  # 實例調用類方法，注意，這里訪問的是類MyClass的變量val1的值，不是實例化后mc的實例變量val1，這里容易混淆，往下看就會明白。val2一直是實例變量，所以無法訪問

>>> 

類方法，類：__main__.MyClass，val1：Value 1，無法訪問val2的值

>>> MyClass.staticmd()  # 類直接調用靜態方法，結果同上面的實例調用，無論是類變量還是實例變量都無法訪問

>>> 
靜態方法，無法訪問val1和val2

 

>>> MyClass.classmd()  # 類直接調用類方法，結果同上面的實例調用

>>> 

類方法，類：__main__.MyClass，val1：Value 1，無法訪問val2的值

 

>>> mc.val1 = 'Value changed'  # 改變實例變量val1的值

>>> mc.classmd()  # 實例調用類方法，注意到cls.val1的值沒變，所以，這時的cls.val1是類變量val1，而非實例變量val1

>>> 

類方法，類：__main__.MyClass，val1：Value 1，無法訪問val2的值

>>> MyClass.classmd()  # 類直接調用類方法，結果同上面的實例調用

>>> 

類方法，類：__main__.MyClass，val1：Value 1，無法訪問val2的值

 

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

>>> mc.classmd()  # 實例調用類方法，注意到cls.val1的值變了，所以，進一步證明了這時的cls.val1是類變量val1，而非實例變量val1

>>> 

類方法，類：__main__.MyClass，val1：Class Value changed，無法訪問val2的值

 

>>> MyClass.classmd()  # 類直接調用類方法，結果同上面的實例調用

>>> 

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復雜，記住以下兩點就好了：

靜態方法：無法訪問類屬性、實例屬性，相當於一個相對獨立的方法，跟類其實沒什么關系，換個角度來講，其實就是放在一個類的作用域里的函數而已。

類成員方法：可以訪問類屬性，無法訪問實例屬性。上述的變量val1，在類里是類變量，在實例中又是實例變量，所以容易混淆。