python静态方法和类方法的区别实例解析
作者：Lumiron
类方法 (Class Method)
1、定义：使用装饰器 @classmethod 修饰。第一个参数必须是 cls，它指向类本身（不是实例），而不是 self。
2、可以通过类名直接调用，也可以通过实例调用（但更推荐用类名调用，以明确意图）。无论通过哪种方式调用，cls 参数都会自动传入为类本身。
3、权限：不能访问或修改特定的实例属性（因为它没有 self），但可以访问和修改类的属性（通过 cls.attr）。
4、用途：
工厂方法 (Factory Method)：作为一种替代构造函数的创建实例的方式，可以提供更清晰的语义（例如，根据不同的参数格式创建对象）。
操作类级状态：当方法需要修改或读取所有实例共享的类变量时。
在继承中，cls 会指向调用它的子类，这使得类方法在继承体系中非常有用。
工厂方法代码：
class Pizza:
def __init__(self, ingredients):
self.ingredients = ingredients
def __repr__(self):
return f'Pizza({self.ingredients})'
@classmethod
def margherita(cls):
# `cls` 在这里是 Pizza 类，我们可以调用它来创建实例
return cls(['mozzarella', 'tomatoes'])
@classmethod
def prosciutto(cls):
return cls(['mozzarella', 'tomatoes', 'ham'])
# 不需要记住配料，直接使用类提供的工厂方法创建特定口味的披萨
pizza1 = Pizza.margherita() # 通过类调用
pizza2 = Pizza.prosciutto()
print(pizza1) # Pizza(['mozzarella', 'tomatoes'])
print(pizza2) # Pizza(['mozzarella', 'tomatoes', 'ham'])
# 也可以通过实例调用（不推荐，容易让人困惑）
obj = Pizza(['cheese'])
pizza3 = obj.margherita()
print(pizza3) # 同样创建了一个新的 Pizza 对象静态方法 (Static Method)
1、定义：使用装饰器 @staticmethod 修饰。它没有强制性的第一个参数（既没有 self，也没有 cls）。
2、调用：可以通过类名直接调用，也可以通过实例调用。
3、权限：不能访问 self 或 cls。因此，它既不能修改实例状态，也不能修改类状态。它就像一个定义在类命名空间里的普通函数。
4、用途：
工具函数：当一个函数在逻辑上属于某个类，但又不需要访问类或实例的任何数据时。将它放在类内部，而不是作为模块级的函数，可以更好地组织代码，表明它与该类在功能上是相关的。
命名空间管理：将相关的功能分组到类下面。
工具函数的代码：
class Calculator:
@staticmethod
def add(x, y):
return x + y
@staticmethod
def multiply(x, y):
return x * y
# 不需要创建 Calculator 实例，直接通过类名调用
result1 = Calculator.add(5, 3)
result2 = Calculator.multiply(2, 4)
print(result1) # 8
print(result2) # 8
# 也可以通过实例调用（同样不推荐）
calc_obj = Calculator()
result3 = calc_obj.add(1, 2)
print(result3) # 3实例方法、类方法和静态方法的区别
| 特性 | 实例方法 | 类方法 (@classmethod) | 静态方法 (@staticmethod) |
|---|---|---|---|
| 装饰器 | 无 | @classmethod | @staticmethod |
| 第一个参数 | self (实例对象) | cls (类对象) | 无强制参数 |
| 访问实例属性 | 是 (通过 self) | 否 | 否 |
| 访问类属性 | 是 (通过 self.class 或类名) | 是 (通过 cls) | 否 |
| 修改实例状态 | 是 | 否 | 否 |
| 修改类状态 | 是 | 是 | 否 |
| 主要用途 | 操作或读取实例数据 | 作为工厂方法、操作类级状态 | 工具函数、命名空间组织 |
| 调用方式 | 必须通过实例 | 推荐通过类，也可通过实例 | 推荐通过类，也可通过实例 |
如何选择方法？
1、需要访问或修改实例数据吗？
是 -> 使用 实例方法。
2、不需要访问实例数据，但需要访问或修改类数据（类属性），或者需要作为工厂创建实例吗？
是 -> 使用 类方法。
3、既不需要访问实例数据，也不需要访问类数据吗？
是 -> 使用 静态方法。
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