Python 内建函数列表 > Python 的内置函数 classmethod
Python 的内置函数 classmethod 是一个装饰器，用于将一个方法标记为类方法。类方法属于类本身，而不是类的实例，因此可以在不创建实例的情况下直接通过类名调用。
1def classmethod(fn): 2 ''' 3 把一个方法封装成类方法 4 5 :param fn: 要封装的方法 6 :return: 封装后的方法 7 ''' 8
使用 @classmethod 装饰器来定义类方法：
1class MyClass: 2 @classmethod 3 def my_class_method(cls, arg1, arg2): 4 # 方法实现 5 pass 6
示例：
1class Employee: 2 raise_amount = 1.04 # 类变量 3 4 def __init__(self, name, salary): 5 self.name = name 6 self.salary = salary 7 8 @classmethod 9 def set_raise_amount(cls, amount): 10 cls.raise_amount = amount # 修改类变量 11 12# 使用 13Employee.set_raise_amount(1.05) # 直接通过类调用 14emp = Employee("John", 50000) 15emp.set_raise_amount(1.06) # 也可以通过实例调用（但修改的是类变量） 16
类方法是面向对象编程中一种特殊的方法类型，它属于类本身而非类的实例对象。与普通实例方法不同，类方法在定义时需要使用@classmethod装饰器进行修饰，并且其第一个参数约定俗成命名为cls(指代类本身)，而不是实例方法的self参数。
类方法的主要特点包括：
- 访问方式：可以直接通过类名调用(如ClassName.method_name())，无需创建类的实例
- 应用场景：适合处理与类相关但不依赖于特定实例的操作
- 参数特点：自动接收类对象作为第一个参数
- 权限范围：可以访问类属性，但不能直接访问实例属性
常见的使用场景包括：
- 工厂模式：创建类的替代构造方法
- 当需要根据不同的输入参数创建不同类型的对象实例时，可以使用类方法作为工厂方法
- 例如：一个图形类可以有类方法
create_circle()和create_square()来创建特定类型的图形对象 - 比直接使用构造函数更灵活，可以封装复杂的对象创建逻辑
- 类状态的修改：修改所有实例共享的类变量
- 当需要修改或访问类的全局状态时，可以使用类方法
- 例如：一个计数器类可以用类方法
increment_count()来修改所有实例共享的计数变量 - 适用于需要在整个类范围内维护和操作共享数据的情况
- 工具方法：提供与类相关但不依赖实例的实用功能
- 当需要提供与类相关但不需要实例化的功能时，可以使用类方法
- 例如：数学计算类可以提供
convert_units()这样的单位转换方法 - 日期处理类可以提供
is_leap_year()这样的静态检查方法 - 这些方法逻辑上与类相关，但不依赖于具体的实例状态
其他应用场景还包括：
- 替代构造函数（如从不同数据格式创建对象）
- 实现单例模式
- 提供类级别的配置方法
- 执行类相关的预处理或后处理操作
示例：
1class Date: 2 def __init__(self, year, month, day): 3 self.year = year 4 self.month = month 5 self.day = day 6 7 @classmethod 8 def from_string(cls, date_string): 9 year, month, day = map(int, date_string.split('-')) 10 return cls(year, month, day) # 相当于调用Date(year, month, day) 11 12# 直接通过类调用而不需实例化 13date = Date.from_string("2023-05-15") 14
与静态方法的区别：
虽然静态方法(@staticmethod)也可以通过类名直接调用，但它不会自动接收类或实例作为参数(self或cls)，更适合完全独立于类和实例的操作。与实例方法必须接收self参数和类方法必须接收cls参数不同，静态方法就像一个被封装在类里的普通函数，既可被类调用，也可被实例调用。
这种特性使静态方法特别适合以下场景：
- 类中需要实现但不需要访问类或实例状态的辅助功能
- 将相关功能组织在同一个命名空间下
- 不需要继承重写的工具方法
例如：
1class MathUtility: 2 @staticmethod 3 def add(a, b): 4 return a + b 5 6 @staticmethod 7 def factorial(n): 8 return 1 if n == 0 else n * MathUtility.factorial(n-1) 9 10# 通过类名调用 11print(MathUtility.add(2, 3)) # 输出5 12print(MathUtility.factorial(5)) # 输出120 13 14# 通过实例调用 15calc = MathUtility() 16print(calc.add(5, 7)) # 输出12 17
需要注意的是，静态方法虽然方便，但过度使用会影响代码的面向对象特性。静态方法本质上属于函数式编程范式，它们以独立的方式存在，无法访问类或实例的状态（self或cls）。这种特性使得静态方法更适合处理与类相关但不需要类状态的操作，比如数学计算、工具函数等。
以下是一些典型场景的对比：
- 适合使用静态方法的例子：
- 计算两个日期之间的天数差
- 验证字符串格式是否符合规范
- 生成随机ID等工具函数
- 应该使用实例方法的例子：
- 需要访问或修改实例属性的操作
- 涉及业务逻辑的状态变更
- 需要多态特性的方法
当方法确实需要访问类或实例状态时，仍应使用实例方法或类方法。比如：
- 需要访问实例属性的方法应定义为实例方法
- 需要访问类级别的配置或状态时应使用类方法
- 需要同时操作实例和类状态时要使用混合方法
过度使用静态方法会导致代码失去面向对象的优势，如继承、多态和封装等特性。合理的做法是根据实际业务需求，在保持代码面向对象特性的前提下适当使用静态方法。
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