@classmethod和@staticmethod对初学者的意义？

Question

有人能给我解释一下python中@classmethod和@staticmethod的含义吗？我需要知道区别和意义。

据我所知，@classmethod告诉类它是一个应该继承到子类中的方法，或者。。。一些东西。然而，这又有什么意义呢？为什么不直接定义类方法而不添加@classmethod或@staticmethod或任何@定义呢？

tl；dr:何时应该使用它们，为什么应该使用它们，以及如何使用它们？

我对C++很在行，所以使用更高级的编程概念不应该是个问题。如果可能的话，请给我一个相应的C++示例。

Answer 1

尽管classmethod和staticmethod非常相似，但这两个实体的用法略有不同：classmethod必须将对类对象的引用作为第一个参数，而staticmethod则完全没有参数。

示例

class Date(object):

    def __init__(self, day=0, month=0, year=0):
        self.day = day
        self.month = month
        self.year = year

    @classmethod
    def from_string(cls, date_as_string):
        day, month, year = map(int, date_as_string.split('-'))
        date1 = cls(day, month, year)
        return date1

    @staticmethod
    def is_date_valid(date_as_string):
        day, month, year = map(int, date_as_string.split('-'))
        return day <= 31 and month <= 12 and year <= 3999

date2 = Date.from_string('11-09-2012')
is_date = Date.is_date_valid('11-09-2012')

解释

让我们假设一个类的例子，处理日期信息（这将是我们的样板文件）：

class Date(object):

    def __init__(self, day=0, month=0, year=0):
        self.day = day
        self.month = month
        self.year = year

这个类显然可以用来存储关于某些日期的信息（没有时区信息；假设所有日期都以UTC表示）。

这里有一个Python类实例的典型初始值设定项__init__，它以典型的instancemethod形式接收参数，第一个非可选参数（self）保存对新创建实例的引用。

类方法

我们有一些任务可以使用classmethod很好地完成

假设我们要创建许多类实例，其中的日期信息来自外部源，编码为格式为“dd-mm-yyy”的字符串。假设我们必须在项目的源代码中的不同位置执行此操作。

所以我们必须做的是：

1. 解析一个字符串，将日、月和年作为三个整数变量或由该变量组成的三项元组接收。
2. 通过将这些值传递给初始化调用来实例化Date。

这看起来像：

day, month, year = map(int, string_date.split('-'))
date1 = Date(day, month, year)

为此，C++可以实现具有过载的特性，但Python没有这种重载。相反，我们可以使用classmethod。让我们创建另一个“构造函数”。

    @classmethod
    def from_string(cls, date_as_string):
        day, month, year = map(int, date_as_string.split('-'))
        date1 = cls(day, month, year)
        return date1

date2 = Date.from_string('11-09-2012')

让我们更仔细地看一下上面的实现，并回顾一下我们在这里有哪些优势：

1. 我们在一个地方实现了日期字符串解析，现在可以重用了。
2. 封装在这里工作得很好（如果您认为可以在其他地方将字符串解析作为单个函数实现，那么这个解决方案更适合OOP范式）。
3. cls是一个保存类本身的对象，而不是类的实例。这很酷，因为如果我们继承我们的Date类，所有的子类都将定义from_string。

静态方法

那staticmethod呢？它与classmethod非常相似，但不接受任何必需的参数（就像类方法或实例方法那样）。

让我们看看下一个用例。

我们有一个日期字符串，我们想以某种方式验证它。这个任务在逻辑上也绑定到我们目前使用的Date类，但不需要实例化它。

这里是staticmethod有用的地方。让我们看下一段代码：

    @staticmethod
    def is_date_valid(date_as_string):
        day, month, year = map(int, date_as_string.split('-'))
        return day <= 31 and month <= 12 and year <= 3999

    # usage:
    is_date = Date.is_date_valid('11-09-2012')

因此，正如我们从staticmethod的用法中看到的，我们没有任何访问类的权限——它基本上只是一个函数，在语法上称为方法，但没有访问对象及其内部（字段和其他方法）的权限，而classmethod有。