python类方法中使用:修饰符@staticmethod和@classmethod的作用与区别,还有装饰器@property的使用

简介: python类方法中使用:修饰符@staticmethod和@classmethod的作用与区别,还有装饰器@property的使用

一、 @staticmethod(静态方法)和@classmethod(类方法)使用

1 @staticmethod和@classmethod使用说明:

一般来说,要使用某个类的方法,需要先实例化一个对象再调用方法。
而使用@staticmethod或@classmethod,就可以不需要实例化,直接通过类名就可以实现调用
使用直接类名.方法名()来调用。

这有利于组织代码,把某些应该属于某个类的函数给放到那个类里去,同时有利于命名空间的整洁。

2 @staticmethod和@classmethod的区别:

既然@staticmethod和@classmethod都可以直接类名.方法名()来调用,那他们有什么区别呢

从它们的使用上来看,

  • @staticmethod不需要表示自身对象的self和自身类的cls参数(这两个参数都不需要添加),就跟使用函数一样。
    使用:直接类名.属性名直接类名.方法名。 # 直接类名,也可以直接类名( )
  • @classmethod也不需要self参数,但第一个参数需要是表示自身类的cls参数。
    使用:直接类名.属性名直接类名.方法名 # 直接类名,也可以直接类名( )

    :两者定义的装饰器调用方法一样,但是@classmethod装饰器定义的类方法需要传入类参数cls

如果在@staticmethod中要调用到这个类的一些属性方法,只能直接类名.属性名或类名.方法名。
而@classmethod因为持有cls参数,可以来调用类的属性,类的方法,实例化对象等,避免硬编码。

3 @staticmethod和@classmethod的区别示例:

  1. @staticmethod示例:
    ```python

    直接定义一个test()函数

    def test():
    print "i am a normal method!"

定义一个类,其中包括一个类方法,采用@staticmethod修饰

class T:

@staticmethod
def static_test():   #没有self参数
    print "i am a static method!"

if name == "main":
test()
T.static_test()
T().static_test()

output:
i am a normal method!
i am a static method!
i am a static method!

2. @classmethod示例:
```python
class T:
    @classmethod
    def class_test(cls):     #必须有cls参数     #这里第一个参数是cls, 表示调用当前的类名
        print "i am a class method"

if __name__ == "__main__":
    T.class_test()
    T().class_test()

output:
i am a class method
i am a class method

4 小结:

定义一个类的静态方法,不需要self参数
定义一个类方法,需要cls参数

小结:在Python中类和实例都是对象,都占用了内存空间,合理的使用@staticmethod @classmethod方法,就可以不用实例化就直接使用类的方法啦

二、 property(特性)

1 什么是特性property

property是一种特殊的属性,访问它时会执行一段功能(函数)然后返回值

通俗的理解就是:用访问类属性的方式,直接调用类方法参考

import math
class Circle:
    def __init__(self,radius): #圆的半径radius
        self.radius=radius

    @property
    def area(self):
        return math.pi * self.radius**2 #计算面积

    @property
    def perimeter(self):
        return 2*math.pi*self.radius #计算周长

c=Circle(10)
print(c.radius)
print(c.area) #可以向访问数据属性一样去访问area,会触发一个函数的执行,动态计算出一个值
print(c.perimeter) #同上
'''
输出结果:
314.1592653589793
62.83185307179586
'''

注意:此时的特性arear和perimeter不能被赋值

c.area=3 #为特性area赋值
'''
抛出异常:
AttributeError: can't set attribute
'''

设置属性值:

@property装饰的方法是获取属性值的方法,被装饰方法的名字会被用做属性名。
@属性名.setter 装饰的方法是设置属性值的方法。
@属性名.deleter装饰的方法是删除属性值的方法。

属性名要和上面property装饰的方法名保持一致(参考):

class Student:

    def __init__(self):
        self._score = ''
    @property
    def score(self):
        return self._score
    @score.setter
    def score(self, value):
        if not isinstance(value, int):
            raise ValueError('分数必须是数字')
        if value > 100 or value < 0:
            raise ValueError('分数不符实际')
        self._score = value
    @score.deleter
    def score(self):
        del self._score


s = Student()
s.score = 100
print(s.score)  # 100
s.score = 150
print(s.score)  # 报错
del s.score
print(s.score)  # 报错

2 为什么要用property

将一个类的函数定义成特性以后,对象再去使用的时候obj.name,根本无法察觉自己的name是执行了一个函数然后计算出来的,这种特性的使用方式遵循了统一访问的原则

除此之外,看下

ps:面向对象的封装有三种方式:
【public】
这种其实就是不封装,是对外公开的
【protected】
这种封装方式对外不公开,但对朋友(friend)或者子类(形象的说法是“儿子”,但我不知道为什么大家 不说“女儿”,就像“parent”本来是“父母”的意思,但中文都是叫“父类”)公开
【private】
这种封装对谁都不公开

python并没有在语法上把它们三个内建到自己的class机制中,在C++里一般会将所有的数据都设置为私有的,然后提供set和get方法(接口)去设置和获取,在python中通过property方法可以实现

class Foo:
    def __init__(self,val):
        self.__NAME=val #将所有的数据属性都隐藏起来

    @property
    def name(self):
        return self.__NAME #obj.name访问的是self.__NAME(这也是真实值的存放位置)

    @name.setter
    def name(self,value):
        if not isinstance(value,str):  #在设定值之前进行类型检查
            raise TypeError('%s must be str' %value)
        self.__NAME=value #通过类型检查后,将值value存放到真实的位置self.__NAME

    @name.deleter
    def name(self):
        raise TypeError('Can not delete')

f=Foo('egon')
print(f.name)
# f.name=10 #抛出异常'TypeError: 10 must be str'
del f.name #抛出异常'TypeError: Can not delete'

@property 一般会在什么场景下使用呢,因为它会把类方法当作类属性进行调用,因此一般我们需要获取返回值,而且会在调用属性(方法)中做一定的处理:

比如,我们获取路径文件的名的后缀

class Foo:
    def __init__(self):
        self.name = "Python"

    @property
    def get_name(self):
        return self.name

obj = Foo()
name = obj.name
name = obj.get_name

# 上面的这种情况,我们就没有必要把该方法再设置成属性了,因为在构造函数中也可以直接获取了
import os

class Foo:
    def __init__(self,path):
        self.path = path

    @property
    def get_file_suffix(self):
        filename = os.path.basename(self.path)
        suffix = filename.split('.')[-1]
        return suffix

obj = Foo('/test/test.txt')
name = obj.get_name
# 上面的这种情况,我们就可以把方法设置成属性,因为我们在方法内还进行了一些操作处理,有些内部操作可能更复杂,但是通过属性就可以直接获取到了

当然上面的写法,也可以不使用@property把方法定义成属性,而是在构造函数中直接调用

import os

class Foo:
    def __init__(self,path):
        self.path = path
        self.suffix = self.get_file_suffix()

    def get_file_suffix(self):
        filename = os.path.basename(self.path)
        suffix = filename.split('.')[-1]
        return suffix

obj = Foo('/test/test.txt')
name = obj.suffix

但是上面这种写法有一个问题,当我们实例化对象的时候,它就会自动先在构造函数中调用了一次get_file_suffix()这个函数,此时我们还没有主动让实例化的对象去调用suffix这个属性,这显然不是我们想要的效果,此时你对@property的用法也有了更深一点的认识了吧!

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