Python 的类方法

说明

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在 Python 中，类方法是一种特殊的方法，与实例方法不同，它是绑定到类而不是绑定到实例上的。类方法可以通过类本身调用，也可以通过类的实例调用。类方法使用 @classmethod 装饰器来定义，第一个参数约定为 cls，用于指代类本身。

定义类方法

下面是详细解释和示例：

class MyClass:
    class_attribute = 0

    def __init__(self, value):
        self.instance_attribute = value

    @classmethod  # 装饰器，定义类方法
    def set_class_attribute(cls, value):
        cls.class_attribute = value

    @classmethod
    def get_class_attribute(cls):
        return cls.class_attribute

使用类方法

类方法可以通过类本身调用，也可以通过类的实例调用：

# 通过类调用类方法
MyClass.set_class_attribute(10)
print(MyClass.get_class_attribute())  # 输出: 10

# 通过实例调用类方法
obj = MyClass(20)
obj.set_class_attribute(30)
print(obj.get_class_attribute())  # 输出: 30
print(MyClass.get_class_attribute())  # 输出: 30

用途

类方法的用途：

修改类属性：类方法可以方便地修改类属性，而不必依赖实例。
工厂方法：类方法可以用来创建类的实例，并返回这些实例。
实现多态：在继承体系中，类方法可以实现子类的多态行为。

示例：修改类属性

类方法通常用于修改类属性，而不是实例属性。如下所示：

class Counter:
    _count = 0

    def __init__(self):
        Counter._count += 1

    @classmethod
    def get_count(cls):
        return cls._count

# 创建实例
c1 = Counter()
c2 = Counter()
print(Counter.get_count())  # 输出: 2

示例：工厂方法

类方法可以作为工厂方法，返回类的不同实例：

class Pizza:
    def __init__(self, ingredients):
        self.ingredients = ingredients

    @classmethod
    def margherita(cls):
        return cls(['mozzarella', 'tomatoes'])

    @classmethod
    def pepperoni(cls):
        return cls(['mozzarella', 'tomatoes', 'pepperoni'])

# 创建不同类型的 Pizza
pizza1 = Pizza.margherita()
pizza2 = Pizza.pepperoni()

print(pizza1.ingredients)
# 输出: ['mozzarella', 'tomatoes']
print(pizza2.ingredients)
# 输出: ['mozzarella', 'tomatoes', 'pepperoni']

示例：实现多态

在继承体系中，类方法可以实现多态行为，让子类定制其类方法：

class Animal:
    @classmethod
    def speak(cls):
        raise NotImplementedError("Subclasses must implement this method")

class Dog(Animal):
    @classmethod
    def speak(cls):
        return "Woof!"

class Cat(Animal):
    @classmethod
    def speak(cls):
        return "Meow!"

print(Dog.speak())  # 输出: Woof!
print(Cat.speak())  # 输出: Meow!

类方法在 Python 中是非常有用的工具，可以用于修改类属性、创建工厂方法以及实现多态。通过 @classmethod 装饰器，你可以定义和使用类方法，从而在类层面而不是实例层面进行操作和逻辑处理。

classmethod

关于 Python 内置装饰器，可以参考 @classmethod 。