一日一技:什么情況使用靜態(tài)方法和類方法?
最近有同學(xué)在知識(shí)星球上問(wèn),什么情況下使用靜態(tài)方法,什么情況下使用類方法。今天我們就來(lái)捋一下這兩個(gè)方法的應(yīng)用場(chǎng)景。
首先,我們來(lái)定義一個(gè)普通的類,里面都是普通的方法,普通方法又叫實(shí)例方法。
- class People:
- def __init__(self, name, age):
- self.name = name
- self.age = age
- def introduce_myself(self):
- print(f'大家好,我叫: {self.name}')
- def add_two_string_num(self, a, b):
- a_int = int(a)
- b_int = int(b)
- return a_int + b_int
- def calc_age_after_n_year(self, n):
- age = self.add_two_string_num(self.age, n)
- print(f'{n}年以后,我{age}歲')
這個(gè)類運(yùn)行起來(lái)的效果如下圖所示:
大家注意在這個(gè)類里面的方法add_two_string_num,它接受兩個(gè)參數(shù),并將他們轉(zhuǎn)換為int類型,然后相加并返回結(jié)果。這個(gè)過(guò)程非常簡(jiǎn)單,但是,它跟People這個(gè)類有什么直接關(guān)系嗎?
其實(shí)這個(gè)方法跟這個(gè)類沒(méi)有什么直接關(guān)系,我們甚至把它改成函數(shù)都可以:
- def add_two_string_num(a, b):
- a_int = int(a)
- b_int = int(b)
- return a_int + b_int
- class People:
- def __init__(self, name, age):
- self.name = name
- self.age = age
- def introduce_myself(self):
- print(f'大家好,我叫: {self.name}')
- def calc_age_after_n_year(self, n):
- age = add_two_string_num(self.age, n)
- print(f'{n}年以后,我{age}歲')
- kingname = People('kingname', 20)
- kingname.introduce_myself()
- kingname.calc_age_after_n_year(10)
運(yùn)行結(jié)果跟之前完全一樣:
我們可以說(shuō),add_two_string_num函數(shù)就是一個(gè)工具函數(shù)。工具函數(shù)接收參數(shù),輸出結(jié)果,完全不關(guān)心誰(shuí)在調(diào)用他,也不關(guān)心在哪里調(diào)用他。
但現(xiàn)在有一個(gè)比較尷尬的事情,這個(gè)函數(shù),只有 People在調(diào)用,其它地方都沒(méi)有調(diào)用。單獨(dú)把它放到其它地方又顯得多余,弄成實(shí)例方法又浪費(fèi)了self參數(shù),這個(gè)時(shí)候,我們就可以用靜態(tài)方法:
- class People:
- def __init__(self, name, age):
- self.name = name
- self.age = age
- def introduce_myself(self):
- print(f'大家好,我叫: {self.name}')
- @staticmethod
- def add_two_string_num(a, b):
- a_int = int(a)
- b_int = int(b)
- return a_int + b_int
- def calc_age_after_n_year(self, n):
- age = People.add_two_string_num(self.age, n)
- print(f'{n}年以后,我{age}歲')
- kingname = People('kingname', 20)
- kingname.introduce_myself()
- kingname.calc_age_after_n_year(10)
一句話總結(jié):靜態(tài)方法就是某個(gè)類專用的工具函數(shù)。
說(shuō)完了靜態(tài)方法,我們?cè)僬f(shuō)說(shuō)類方法。什么情況下應(yīng)該使用類方法呢?回答這個(gè)問(wèn)題前,我先反問(wèn)你一個(gè)問(wèn)題,怎么把People類初始化成一個(gè)實(shí)例?
你說(shuō)這還不簡(jiǎn)單嗎,一行代碼就行了?。?/p>
- xxx = People('xxx', 10)
注意,這里你在初始化這個(gè)類的時(shí)候,你是一個(gè)一個(gè)參數(shù)傳入進(jìn)去的。如果你用過(guò)順豐寄送快遞,你就會(huì)發(fā)現(xiàn),填寫(xiě)收件人的時(shí)候,有兩種方式,一種方式就像上面這樣,一個(gè)一個(gè)參數(shù)填進(jìn)去。另一種方式,它給你一個(gè)輸入框,你把一段包含姓名,地址,手機(jī)號(hào)的文字粘貼進(jìn)去,它自動(dòng)解析。
那么,如果我現(xiàn)在給你一個(gè)字符串:我的名字:青南,我的年齡:20,把它提取出來(lái)。你怎么基于這個(gè)字符串生成People類的實(shí)例?
這個(gè)時(shí)候,你可能會(huì)這樣寫(xiě):
- import re
- content = '我的名字:青南,我的年齡:20,把它提取出來(lái)'
- name = re.search('名字:(.*?),', content).group(1)
- age = re.search('年齡:(\d+)', content).group(1)
- kingname = People(name, age)
這樣做確實(shí)可以,但我能不能讓People這個(gè)類自動(dòng)識(shí)別呢?其實(shí)是可以的,有兩種方法,一種方法是在__init__里面多加幾個(gè)參數(shù),然后在初始化的時(shí)候,從這幾個(gè)參數(shù)里面解析,這個(gè)方法大家都知道,我就不多講了。我們來(lái)講講第二個(gè)方法,就是使用類方法。
我們只需要再定義一個(gè)類方法:
- import re
- class People:
- def __init__(self, name, age):
- self.name = name
- self.age = age
- def introduce_myself(self):
- print(f'大家好,我叫: {self.name}')
- @staticmethod
- def add_two_string_num(a, b):
- a_int = int(a)
- b_int = int(b)
- return a_int + b_int
- @classmethod
- def from_chinese_string(cls, sentence):
- name = re.search('名字:(.*?),', content).group(1)
- age = re.search('年齡:(\d+)', content).group(1)
- return cls(name, age)
- def calc_age_after_n_year(self, n):
- age = People.add_two_string_num(self.age, n)
- print(f'{n}年以后,我{age}歲')
- content = '我的名字:青南,我的年齡:20,把它提取出來(lái)'
- kingname = People.from_chinese_string(content)
- kingname.introduce_myself()
- kingname.calc_age_after_n_year(10)
運(yùn)行效果如下圖所示:
類方法使用裝飾器@classmethod來(lái)裝飾,并且它的第一個(gè)參數(shù)是隱式參數(shù)cls。這個(gè)參數(shù)其實(shí)就是People這個(gè)類本身。這個(gè)隱式參數(shù)在我們調(diào)用類方法的時(shí)候,是不需要傳入的。在這個(gè)類方法里面,相當(dāng)于使用People初始化了一個(gè)實(shí)例,然后把這個(gè)實(shí)例返回了出去。
這樣做有什么好處呢?好處就在于我們完全不需要修改__init__,那么,也就不需要修改代碼里面其它調(diào)用了People類的地方。例如現(xiàn)在我又想增加從英文句子里面提取名字和年齡的功能,那么只需要再添加一個(gè)類方法就可以了:
- import re
- class People:
- def __init__(self, name, age):
- self.name = name
- self.age = age
- def introduce_myself(self):
- print(f'大家好,我叫: {self.name}')
- @staticmethod
- def add_two_string_num(a, b):
- a_int = int(a)
- b_int = int(b)
- return a_int + b_int
- @classmethod
- def from_chinese_string(cls, sentence):
- name = re.search('名字:(.*?),', content).group(1)
- age = re.search('年齡:(\d+)', content).group(1)
- return cls(name, age)
- @classmethod
- def from_english_string(cls, sentence):
- name = re.search('name: (.*?),', content).group(1)
- age = re.search('age: (\d+)', content).group(1)
- return cls(name, age)
- def calc_age_after_n_year(self, n):
- age = People.add_two_string_num(self.age, n)
- print(f'{n}年以后,我{age}歲')
- content = 'my name: kinganme, my age: 15 please extract them'
- kingname = People.from_english_string(content)
- kingname.introduce_myself()
- kingname.calc_age_after_n_year(10)
運(yùn)行效果如下圖所示:
一句話總結(jié):當(dāng)你想使用工廠模式,根據(jù)不同的參數(shù)生成同一個(gè)類的不同對(duì)象的時(shí)候,就可以使用類方法。
其實(shí)如果大家使用過(guò)Python自帶的datetime模塊,你就會(huì)發(fā)現(xiàn)類方法無(wú)處不在:
- import datetime
- now = datetime.datetime.now()
- dt = datetime.datetime.fromtimestamp(1633691412)
- dt2 = datetime.datetime.fromisoformat('2021-10-08 19:10:05')
這段代碼里面的.now()、.fromtimestamp()和 .fromisoformat(),都是類方法。他們最終返回的都是datetime.datetime對(duì)象,區(qū)別在于他們是根據(jù)不同類型的輸入?yún)?shù)生成的。
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