類(5)

2018-02-24 15:48 更新

在前面幾節(jié)討論類的時候，經(jīng)常要將類實例化，然后通過實例來調(diào)用類的方法（函數(shù)）。在此，把前面經(jīng)常做的這類事情概括一下：

  • 方法是類內(nèi)部定義函數(shù)，只不過這個函數(shù)的第一個參數(shù)是self。（可以認為方法是類屬性，但不是實例屬性）
  • 必須將類實例化之后，才能通過實例調(diào)用該類的方法。調(diào)用的時候在方法后面要跟括號（括號中默認有self參數(shù)，但是不寫出來。）

通過實例調(diào)用方法（在前面曾用了一個不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑~語：實例方法），我們稱這個方法綁定在實例上。

調(diào)用綁定方法

前面一直在這樣做。比如：

class Person(object):
    def foo(self):
        pass

如果要調(diào)用Person.foo()方法，必須：

pp = Person()    #實例化
pp.foo()

這樣就實現(xiàn)了方法和實例的綁定，于是通過pp.foo()即可調(diào)用該方法。

調(diào)用非綁定方法

在《類(4)》中，介紹了一個函數(shù)super。為了描述方便，把代碼復(fù)制過來：

#!/usr/bin/env python
# coding=utf-8

__metaclass__ = type

class Person:
    def __init__(self):
        self.height = 160

    def about(self, name):
        print "{} is about {}".format(name, self.height)

class Girl(Person):
    def __init__(self):
        super(Girl, self).__init__()
        self.breast = 90

    def about(self, name):
        print "{} is a hot girl, she is about {}, and her breast is {}".format(name, self.height, self.breast)
        super(Girl, self).about(name)

if __name__ == "__main__":
    cang = Girl()
    cang.about("canglaoshi")

在子類Girl中，因為重寫了父類的__init__方法，如果要調(diào)用父類該方法，在上節(jié)中不得不使用super(Girl, self).__init__()調(diào)用父類中因為子類方法重寫而被遮蔽的同名方法。

其實，在子類中，父類的方法就是非綁定方法，因為在子類中，沒有建立父類的實例，卻要是用父類的方法。對于這種非綁定方法的調(diào)用，還有一種方式。不過這種方式現(xiàn)在已經(jīng)較少是用了，因為有了super函數(shù)。為了方便讀者看其它有關(guān)代碼，還是要簡要說明。

例如在上面代碼中，在類Girl中想調(diào)用父類Person的初始化函數(shù)，則需要在子類中，寫上這么一行：

Person.__init__(self)

這不是通過實例調(diào)用的，而是通過類Person實現(xiàn)了對__init__(self)的調(diào)用。這就是調(diào)用非綁定方法的用途。但是，這種方法已經(jīng)被super函數(shù)取代，所以，如果讀者在編程中遇到類似情況，推薦使用super函數(shù)。

靜態(tài)方法和類方法

已知，類的方法第一個參數(shù)必須是self，并且如果要調(diào)用類的方法，必須將通過類的實例，即方法綁定實例后才能由實例調(diào)用。如果不綁定，一般在繼承關(guān)系的類之間，可以用super函數(shù)等方法調(diào)用。

這里再介紹一種方法，這種方法的調(diào)用方式跟上述的都不同，這就是：靜態(tài)方法和類方法?？创a：

#!/usr/bin/env python
# coding=utf-8

__metaclass__ = type

class StaticMethod:
    @staticmethod
    def foo():
        print "This is static method foo()."

class ClassMethod:
    @classmethod
    def bar(cls):
        print "This is class method bar()."
        print "bar() is part of class:", cls.__name__

if __name__ == "__main__":
    static_foo = StaticMethod()    #實例化
    static_foo.foo()               #實例調(diào)用靜態(tài)方法
    StaticMethod.foo()             #通過類來調(diào)用靜態(tài)方法
    print "********"
    class_bar = ClassMethod()
    class_bar.bar()
    ClassMethod.bar()

對于這部分代碼，有一處非常特別，那就是包含了“@”符號。在python中：

  • @staticmethod表示下面的方法是靜態(tài)方法
  • @classmethod表示下面的方法是類方法

一個一個來看。

先看靜態(tài)方法，雖然名為靜態(tài)方法，但也是方法，所以，依然用def語句來定義。需要注意的是文件名后面的括號內(nèi)，沒有self，這和前面定義的類中的方法是不同的，也正是因著這個不同，才給它另外取了一個名字叫做靜態(tài)方法，否則不就“泯然眾人矣”。如果沒有self，那么也就無法訪問實例變量、類和實例的屬性了，因為它們都是借助self來傳遞數(shù)據(jù)的。

在看類方法，同樣也具有一般方法的特點，區(qū)別也在參數(shù)上。類方法的參數(shù)也沒有self，但是必須有cls這個參數(shù)。在類方法中，能夠方法類屬性，但是不能訪問實例屬性（讀者可以自行設(shè)計代碼檢驗之）。

簡要明確兩種方法。下面看調(diào)用方法。兩種方法都可以通過實例調(diào)用，即綁定實例。也可以通過類來調(diào)用，即StaticMethod.foo()這樣的形式，這也是區(qū)別一般方法的地方，一般方法必須用通過綁定實例調(diào)用。

上述代碼運行結(jié)果：

$ python 21001.py 
This is static method foo().
This is static method foo().
********
This is class method bar().
bar() is part of class: ClassMethod
This is class method bar().
bar() is part of class: ClassMethod

這是關(guān)于靜態(tài)方法和類方法的簡要介紹。

正當(dāng)我思考如何講解的更深入一點的時候，我想起了以往看過的一篇文章，覺得人家講的非常到位。所以，不敢吝嗇，更不敢班門弄斧，所以干醋把那篇文章恭恭敬敬的抄錄于此。同時，讀者從下面的文章中，也能對前面的知識復(fù)習(xí)一下。文章標(biāo)題是：python中的staticmethod和classmethod的差異。原載：www.pythoncentral.io/difference-between-staticmethod-and-classmethod-in-python/。此地址需要你準(zhǔn)備梯子才能瀏覽。后經(jīng)國人翻譯，地址是：http://www.wklken.me/posts/2013/12/22/difference-between-staticmethod-and-classmethod-in-python.html

以下是翻譯文章：

Class vs static methods in Python

這篇文章試圖解釋：什么事staticmethod/classmethod,并且這兩者之間的差異.

staticmethod和classmethod均被作為裝飾器，用作定義一個函數(shù)為"staticmethod"還是"classmethod"

如果想要了解Python裝飾器的基礎(chǔ)，可以看這篇文章

Simple, static and class methods

類中最常用到的方法是 實例方法(instance methods), 即，實例對象作為第一個參數(shù)傳遞給函數(shù)

例如，下面是一個基本的實例方法

class Kls(object):
    def __init__(self, data):
        self.data = data

    def printd(self):
        print(self.data)

ik1 = Kls('arun')
ik2 = Kls('seema')

ik1.printd()
ik2.printd()

得到的輸出:

arun
seema

調(diào)用關(guān)系圖:

查看代碼和圖解:

1/2 參數(shù)傳遞給函數(shù)

3 self參數(shù)指向?qū)嵗旧?/p>

4 我們不需要顯式提供實例，解釋器本身會處理

假如我們想僅實現(xiàn)類之間交互而不是通過實例？我們可以在類之外建立一個簡單的函數(shù)來實現(xiàn)這個功能，但是將會使代碼擴散到類之外，這個可能對未來代碼維護帶來問題。

例如：

def get_no_of_instances(cls_obj):
    return cls_obj.no_inst

class Kls(object):
    no_inst = 0

    def __init__(self):
        Kls.no_inst = Kls.no_inst + 1

ik1 = Kls()
ik2 = Kls()

print(get_no_of_instances(Kls))

結(jié)果：

2

The Python @classmethod

現(xiàn)在我們要做的是在類里創(chuàng)建一個函數(shù)，這個函數(shù)參數(shù)是類對象而不是實例對象.

在上面那個實現(xiàn)中，如果要實現(xiàn)不獲取實例,需要修改如下:

def iget_no_of_instance(ins_obj):
    return ins_obj.__class__.no_inst

class Kls(object):
    no_inst = 0

    def __init__(self):
        Kls.no_inst = Kls.no_inst + 1

ik1 = Kls()
ik2 = Kls()
print iget_no_of_instance(ik1)

結(jié)果

2

可以使用Python2.2引入的新特性，使用@classmethod在類代碼中創(chuàng)建一個函數(shù)

class Kls(object):
    no_inst = 0

    def __init__(self):
        Kls.no_inst = Kls.no_inst + 1

    @classmethod
    def get_no_of_instance(cls_obj):
        return cls_obj.no_inst

ik1 = Kls()
ik2 = Kls()

print ik1.get_no_of_instance()
print Kls.get_no_of_instance()

We get the following output:

2
2

The Python @staticmethod

通常，有很多情況下一些函數(shù)與類相關(guān)，但不需要任何類或?qū)嵗兞烤涂梢詫崿F(xiàn)一些功能.

比如設(shè)置環(huán)境變量，修改另一個類的屬性等等.這種情況下，我們也可以使用一個函數(shù)，一樣會將代碼擴散到類之外（難以維護）

下面是一個例子:

IND = 'ON'

def checkind():
    return (IND == 'ON')

class Kls(object):
    def __init__(self,data):
        self.data = data

    def do_reset(self):
        if checkind():
            print('Reset done for:', self.data)

    def set_db(self):
        if checkind():
            self.db = 'new db connection'
            print('DB connection made for:',self.data)

ik1 = Kls(12)
ik1.do_reset()
ik1.set_db()

結(jié)果:

Reset done for: 12
DB connection made for: 12

現(xiàn)在我們使用@staticmethod, 我們可以將所有代碼放到類中

IND = 'ON'

class Kls(object):
    def __init__(self, data):
        self.data = data

    @staticmethod
    def checkind():
        return (IND == 'ON')

    def do_reset(self):
        if self.checkind():
            print('Reset done for:', self.data)

    def set_db(self):
        if self.checkind():
            self.db = 'New db connection'
        print('DB connection made for: ', self.data)

ik1 = Kls(12)
ik1.do_reset()
ik1.set_db()

得到的結(jié)果:

Reset done for: 12
DB connection made for: 12

How @staticmethod and @classmethod are different

class Kls(object):
    def __init__(self, data):
        self.data = data

    def printd(self):
        print(self.data)

    @staticmethod
    def smethod(*arg):
        print('Static:', arg)

    @classmethod
    def cmethod(*arg):
        print('Class:', arg)

調(diào)用

>>> ik = Kls(23)
>>> ik.printd()
23
>>> ik.smethod()
Static: ()
>>> ik.cmethod()
Class: (<class '__main__.Kls'>,)
>>> Kls.printd()
TypeError: unbound method printd() must be called with Kls instance as first argument (got nothing instead)
>>> Kls.smethod()
Static: ()
>>> Kls.cmethod()
Class: (<class '__main__.Kls'>,)

圖解

文檔字符串

在寫程序的時候，必須要寫必要的文字說明，沒別的原因，除非你的代碼寫的非常容易理解，特別是各種變量、函數(shù)和類等的命名任何人都能夠很容易理解，否則，文字說明是不可缺少的。

在函數(shù)、類或者文件開頭的部分寫文檔字符串說明，一般采用三重引號。這樣寫的最大好處是能夠用help()函數(shù)看。

"""This is python lesson"""

def start_func(arg):
    """This is a function."""
    pass

class MyClass:
    """Thi is my class."""
    def my_method(self,arg):
        """This is my method."""
        pass

這樣的文檔是必須的。

當(dāng)然，在編程中，有不少地方要用“#”符號來做注釋。一般用這個來注釋局部。

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