python 静态方法和类方法

一、特性（property）                                                                         

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

 2 class Circle:
 3     def __init__(self,radius): #圆的半径radius
 4         self.radius=radius
 5 
 6     @property
 7     def area(self):
 8         return math.pi * self.radius**2 #计算面积
 9 
10     @property
11     def perimeter(self):
12         return 2*math.pi*self.radius #计算周长
13 
14 c=Circle(10)
15 print(c.radius)
16 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
17 print(c.perimeter) #同上
18 '''
19 输出结果:
20 314.1592653589793
21 62.83185307179586
22 '''

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
'''

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

 1 class Foo:
 2     def __init__(self,val):
 3         self.__NAME=val #将所有的数据属性都隐藏起来
 4 
 5     @property
 6     def name(self):
 7         return self.__NAME #obj.name访问的是self.__NAME(这也是真实值的存放位置)
 8 
 9     @name.setter
10     def name(self,value):
11         if not isinstance(value,str):  #在设定值之前进行类型检查
12             raise TypeError('%s must be str' %value)
13         self.__NAME=value #通过类型检查后,将值value存放到真实的位置self.__NAME
14 
15     @name.deleter
16     def name(self):
17         raise TypeError('Can not delete')
18 
19 f=Foo('egon')
20 print(f.name)
21 # f.name=10 #抛出异常'TypeError: 10 must be str'
22 del f.name #抛出异常'TypeError: Can not delete'

 1 class Foo:
 2     def __init__(self,val):
 3         self.__NAME=val #将所有的数据属性都隐藏起来
 4 
 5     def getname(self):
 6         return self.__NAME #obj.name访问的是self.__NAME(这也是真实值的存放位置)
 7 
 8     def setname(self,value):
 9         if not isinstance(value,str):  #在设定值之前进行类型检查
10             raise TypeError('%s must be str' %value)
11         self.__NAME=value #通过类型检查后,将值value存放到真实的位置self.__NAME
12 
13     def delname(self):
14         raise TypeError('Can not delete')
15 
16     name=property(getname,setname,delname) #不如装饰器的方式清晰
17 
18 一种property的古老用法

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二、静态方法（staticmethod）                                                            

 通常情况下，在类中定义的所有函数（注意了，这里说的就是所有，跟self啥的没关系，self也只是一个再普通不过的参数而已）都是对象的绑定方法，对象在调用绑定方法时会自动将自己作为参数传递给方法的第一个参数。除此之外还有两种常见的方法：静态方法和类方法，二者是为类量身定制的，但是实例非要使用，也不会报错。

是一种普通函数，位于类定义的命名空间中，不会对任何实例类型进行操作，python为我们内置了函数staticmethod来把类中的函数定义成静态方法

class Foo:
    def spam(x,y,z): #类中的一个函数，千万不要懵逼，self和x啥的没有不同都是参数名
        print(x,y,z)
    spam=staticmethod(spam) #把spam函数做成静态方法

基于之前所学装饰器的知识，@staticmethod 等同于spam=staticmethod(spam),于是

class Foo:
    @staticmethod #装饰器
    def spam(x,y,z):
        print(x,y,z)

使用演示

print(type(Foo.spam)) #类型本质就是函数
Foo.spam(1,2,3) #调用函数应该有几个参数就传几个参数

f1=Foo()
f1.spam(3,3,3) #实例也可以使用,但通常静态方法都是给类用的,实例在使用时丧失了自动传值的机制

'''
<class 'function'>
2 3
3 3
'''

应用场景:编写类时需要采用很多不同的方式来创建实例，而我们只有一个__init__函数，此时静态方法就派上用场了

class Date:
    def __init__(self,year,month,day):
        self.year=year
        self.month=month
        self.day=day
    @staticmethod
    def now(): #用Date.now()的形式去产生实例,该实例用的是当前时间
        t=time.localtime() #获取结构化的时间格式
        return Date(t.tm_year,t.tm_mon,t.tm_mday) #新建实例并且返回
    @staticmethod
    def tomorrow():#用Date.tomorrow()的形式去产生实例,该实例用的是明天的时间
        t=time.localtime(time.time()+86400)
        return Date(t.tm_year,t.tm_mon,t.tm_mday)

a=Date('1987',11,27) #自己定义时间
b=Date.now() #采用当前时间
c=Date.tomorrow() #采用明天的时间

print(a.year,a.month,a.day)
print(b.year,b.month,b.day)
print(c.year,c.month,c.day)

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三、类方法（classmethod）                                                                

 类方法是给类用的，类在使用时会将类本身当做参数传给类方法的第一个参数，python为我们内置了函数classmethod来把类中的函数定义成类方法

class A:
    x=1
    @classmethod
    def test(cls):
        print(cls,cls.x)

class B(A):
    x=2
B.test()

'''
输出结果:
<class '__main__.B'> 2
'''

应用场景：

import time
class Date:
    def __init__(self,year,month,day):
        self.year=year
        self.month=month
        self.day=day
    @staticmethod
    def now():
        t=time.localtime()
        return Date(t.tm_year,t.tm_mon,t.tm_mday)

class EuroDate(Date):
    def __str__(self):
        return 'year:%s month:%s day:%s' %(self.year,self.month,self.day)

e=EuroDate.now()
print(e) #我们的意图是想触发EuroDate.__str__,但是结果为
'''
输出结果:
<__main__.Date object at 0x1013f9d68>
'''

因为e就是用Date类产生的,所以根本不会触发EuroDate.__str__,解决方法就是用classmethod

import time
class Date:
    def __init__(self,year,month,day):
        self.year=year
        self.month=month
        self.day=day
    # @staticmethod
    # def now():
    #     t=time.localtime()
    #     return Date(t.tm_year,t.tm_mon,t.tm_mday)

    @classmethod #改成类方法
    def now(cls):
        t=time.localtime()
        return cls(t.tm_year,t.tm_mon,t.tm_mday) #哪个类来调用,即用哪个类cls来实例化

class EuroDate(Date):
    def __str__(self):
        return 'year:%s month:%s day:%s' %(self.year,self.month,self.day)

e=EuroDate.now()
print(e) #我们的意图是想触发EuroDate.__str__,此时e就是由EuroDate产生的,所以会如我们所愿
'''
输出结果:
year:2017 month:3 day:3
'''

强调，注意注意注意：静态方法和类方法虽然是给类准备的，但是如果实例去用，也是可以用的，只不过实例去调用的时候容易让人混淆，不知道你要干啥

x=e.now() #通过实例e去调用类方法也一样可以使用,静态方法也一样
print(x)
'''
输出结果:
year:2017 month:3 day:3
'''

四、附加知识点__str__的用法                                                               

#__str__定义在类内部，必须返回一个字符串类型，
#什么时候会出发它的执行呢？打印由这个类产生的对象时，会触发执行

class People:
    def __init__(self,name,age):
        self.name=name
        self.age=age
    def __str__(self):
        return '<name:%s,age:%s>' %(self.name,self.age)

p1=People('egon',18)
print(p1)
str(p1) #----->p1.__str__()