python静态方法和类方法

1 python静态方法和类方法

python类方法分为实例方法、类方法、静态方法。

（1） 实例方法，不用修饰，第1个参数为实例对象，默认为self。

通过实例调用时，自动将当前实例传给self；

通过类调用时，需要显式将实例传给self。

（2） 类方法，用@classmethod修饰，第1个参数为类对象，默认为cls。

也可以通过内置函数classmethod(cmeth)将cmeth转为类方法。

通过实例调用时，自动将当前类传递给第1个参数；

通过类调用时，自动将当前类传递给第1个参数。

（3） 静态方法，用@staticmethod修饰，第1个参数不需要默认，无self和cls。

也可以通过内置函数staticmethod(smeth)将smeth转为静态方法。

通过实例调用时，不会自动将当前实例传给第1个参数。

通过类调用时，不需要传送实例给第1个参数。

python2.2版本新增类方法和静态方法，对经典类有效，对新式类无效。

1.1 python类方法

python类方法通过@classmethod修饰，或通过内置函数classmethod()转换。类方法第1个参数为类对象，默认为cls。通过实例调用时，自动将当前类传递给第1个参数，通过类调用时，自动将当前类传递给第1个参数。

类方法适合处理每个类中不同的数据，通过第1个入参cls完成。

1.2 python静态方法

python静态方法通过@staticmethod修饰，或通过内置函数staticmehod()转换。静态方法入参无self和cls。通过实例调用时，不会自动将当前实例传给第1个参数，通过类调用时，不需要显式传递实例给第1个参数。

python静态方法用于处理与类而不是与实例相关的数据。

比如，记录类创建的实例数。

把计数器作为类属性，每次创建实例对象时，构造函数对计数器加1.

类属性是所有实例共享的，可以被所有实例使用。

1.2.1 类内未使用静态方法的无参方法

描述

python2.x和3.x，类的方法未定义第1个入参，通过类和实例调用结果不同。

class NoStaticMed:
    def printNumOfIns():
        pass

NO	调用方式	调用举例	python2.x	python3.x
1	类调用	NoStaticMed.printNumOfIns()	报错	成功
2	实例调用	NoStaticMed ().printNumOfIns()	报错	报错

示例

staticmedcls.py

# coding:utf-8
import sys
print('python版本为:python{}'.format(sys.version.split(' ')[0]))
class NoStaticMed:
    numOfInstances=0
    def __init__(self):
        NoStaticMed.numOfInstances+=1
    def printNumOfIns():
        print('创建的实例数为：{}'.format(NoStaticMed.numOfInstances))

python2.x在idle执行结果

>>> import os
>>> os.chdir(r'E:\documents\F盘')
>>> from staticmedcls import NoStaticMed
python版本为:python2.7.18
>>> sm1=NoStaticMed()
>>> sm2=NoStaticMed()
>>> sm3=NoStaticMed()
>>> NoStaticMed.printNumOfIns()
# python 2.x 通过类调用无入参类方法，报 无绑定方法 必须传实例作为第1个入参。
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#6>", line 1, in <module>
    NoStaticMed.printNumOfIns()
TypeError: unbound method printNumOfIns() must be called with NoStaticMed instance as first argument (got nothing instead)
>>> sm1.printNumOfIns()
# python 2.x 通过实例调用无入参类方法，报 收到1个入参。即会自动传入一个实例。
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#7>", line 1, in <module>
    sm1.printNumOfIns()
TypeError: printNumOfIns() takes no arguments (1 given)

python3.x在idle执行结果

>>> import os
>>> os.chdir(r'E:\documents\F盘')
>>> from staticmedcls import NoStaticMed
python版本为:python3.7.8
>>> sm1=NoStaticMed()
>>> sm2=NoStaticMed()
>>> sm3=NoStaticMed()
# python 3.x 通过类调用无入参类方法，成功。
>>> NoStaticMed.printNumOfIns()
创建的实例数为：3
>>> sm1.printNumOfIns()
# python 3.x 通过实例调用无入参类方法，报 收到1个入参。即会自动传入一个实例。
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#7>", line 1, in <module>
    sm1.printNumOfIns()
TypeError: printNumOfIns() takes 0 positional arguments but 1 was given

1.2.2 类外无参方法

描述

在类外定义一个函数，用于统计类创建的实例数量。

示例

# coding:utf-8
import sys
print('python版本为:python{}'.format(sys.version.split(' ')[0]))
class OutClassMed:
    numOfInstances=0
    def __init__(self):
        OutClassMed.numOfInstances+=1
def printNumOfIns():
    print('从 OutClassMed 创建的实例数为：{}'.format(OutClassMed.numOfInstances))

python2.x在idle执行结果

>>> import os;os.chdir(r'E:\documents\F盘')
>>> from staticmedcls import OutClassMed,printNumOfIns
python版本为:python2.7.18
>>> ocm1,ocm2,ocm3=OutClassMed(),OutClassMed(),OutClassMed()
>>> printNumOfIns()
从 OutClassMed 创建的实例数为：3

python3.x在idle执行结果

>>> import os;os.chdir(r'E:\documents\F盘')
>>> from staticmedcls import OutClassMed,printNumOfIns
python版本为:python3.7.8
>>> ocm1=OutClassMed();ocm2=OutClassMed();ocm3=OutClassMed()
>>> printNumOfIns()
从 OutClassMed 创建的实例数为：3

1.2.3 内置函数staticmethod和classmethod

描述

使用内置函数staticmethod()转为静态方法，

使用内置函数classmethod()转为类方法。

示例

Python2.x在idle执行结果

>>> import sys
>>> print('python版本为:python{}'.format(sys.version.split(' ')[0]))
python版本为:python2.7.15
>>> class BuiltInSCMed:
    def instanceMed(self,x):
        print(self,x)
    def staticMed(x):
        print(x)
    def clsMed(cls,x):
        print(cls,x)
    # 通过内置函数 staticmethod 将 staticMed 转为静态方法
    staticMed=staticmethod(staticMed)
    # 通过内置函数 classmethod 将 clsMed 转为类方法
    staticMed=classmethod(clsMed)
>>> biscm1=BuiltInSCMed()
# 通过实例调用实例方法
>>> biscm1.instanceMed(1)
(<__main__.BuiltInSCMed instance at 0x03B71620>, 1)
# 通过类调用实例方法
>>> BuiltInSCMed.instanceMed(biscm1,2)
(<__main__.BuiltInSCMed instance at 0x03B71620>, 2)
# 通过类调用静态方法
>>> BuiltInSCMed.staticMed(3)
3
# 通过实例调用静态方法
>>> biscm1.staticMed('梯阅线条')
梯阅线条
# 通过类调用类方法
>>> BuiltInSCMed.clsMed('tyxt.work')
(<class __main__.BuiltInSCMed at 0x03CD6650>, 'tyxt.work')
# 通过实例调用类方法
>>> biscm1.clsMed('tyxt.work')
(<class __main__.BuiltInSCMed at 0x03CD6650>, 'tyxt.work')

Python3.x在idle执行结果

>>> import sys
>>> print('python版本为:python{}'.format(sys.version.split(' ')[0]))
python版本为:python3.9.0
>>> class BuiltInSCMed:
    def instanceMed(self,x):
        print(self,x)
    def staticMed(x):
        print(x)
    def clsMed(cls,x):
        print(cls,x)
    staticMed=staticmethod(staticMed)
    clsMed=classmethod(clsMed)
>>> biscm1=BuiltInSCMed()
>>> biscm1.instanceMed(1)
<__main__.BuiltInSCMed object at 0x000001B16B6FEBB0> 1
>>> BuiltInSCMed.instanceMed(biscm1,2)
<__main__.BuiltInSCMed object at 0x000001B16B6FEBB0> 2
>>> BuiltInSCMed.staticMed(3)
3
>>> biscm1.staticMed('梯阅线条')
梯阅线条
>>> BuiltInSCMed.clsMed('tyxt.work')
<class '__main__.BuiltInSCMed'> tyxt.work
>>> biscm1.clsMed('tyxt.work')
<class '__main__.BuiltInSCMed'> tyxt.work

1.2.4 内置函数staticmethod转换的静态方法统计实例

python2.x 和3.x 在idle 执行结果 相同

>>> class CountInsBISM:
    numOfInstances=0
    def __init__(self):
        CountInsBISM.numOfInstances+=1
    def printNumOfIns():
        print('创建的实例数为：{}'.format(CountInsBISM.numOfInstances))
    printNumOfIns=staticmethod(printNumOfIns)
>>> cibs1,cibs2,cibs3=CountInsBISM(),CountInsBISM(),CountInsBISM()
>>> CountInsBISM.printNumOfIns()    # 通过类调用
创建的实例数为：3
>>> cibs1.printNumOfIns()   # 通过实例调用
创建的实例数为：3

1.2.5 内置函数classmethod转换的类方法统计实例

python2.x 和3.x 在idle 执行结果 相同

>>> class CountInsBICM:
    numOfInstances=0
    def __init__(self):
        CountInsBICM.numOfInstances+=1
    def printNumOfIns(cls):
        print('创建的实例数为：{}'.format(cls.numOfInstances))
    printNumOfIns=classmethod(printNumOfIns)

>>> cibc1,cibc2,cibc3=CountInsBICM(),CountInsBICM(),CountInsBICM()
>>> CountInsBICM.printNumOfIns()    # 通过类调用
创建的实例数为：3
>>> cibc1.printNumOfIns()   # 通过实例调用
创建的实例数为：3

1.2.6 统计每个类的实例

通过类方法统计继承中每个类的实例。

需要在继承中，每个类各自维护一个实例数属性，用于存放各自数据。

示例

>>> class CountInsEC:
    numOfInstances=0
    def countcls(cls):
        cls.numOfInstances+=1
    def __init__(self):
        self.countcls()
    countcls=classmethod(countcls)

    
>>> class SubA(CountInsEC):
    numOfInstances=0
    def __init__(self):
        CountInsEC.__init__(self)

        
>>> class SubB(CountInsEC):
    numOfInstances=0

    
>>> ciec1,ciec2,ciec3=CountInsEC(),CountInsEC(),CountInsEC()
>>> suba1,suba2=SubA(),SubA()
>>> subb1=SubB()
>>> ciec1.numOfInstances,suba1.numOfInstances,subb1.numOfInstances
(3, 2, 1)
>>> CountInsEC.numOfInstances,SubA.numOfInstances,SubB.numOfInstances
(3, 2, 1)