Python中方法的工作方式
方法是存储在类属性中的函数，你可以用下面这种方式声明和访问一个函数
>>> class Pizza(object): ... def __init__(self, size): ... self.size = size ... def get_size(self): ... return self.size ... >>> Pizza.get_size
Python在这里说明了什么？Pizza类的属性get_size是unbound(未绑定的)，这代表什么含义?我们调用一下就明白了:
>>> Pizza.get_size() Traceback (most recent call last): File "", line 1, in TypeError: unbound method get_size() must be called with Pizza instance as first argument (got nothing instead)
我们无法调用它(get_size)，因为它没有绑定到Pizza的任何实例上，而且一个方法需要一个实例作为它的第一个参数(Python2中必须是类的实例，Python3没有这个强制要求)，让我们试一下:
>>> Pizza.get_size(Pizza(42)) 42
我们使用一个实例作为这个方法的第一个参数来调用它，没有出现任何问题。但是如果我说这不是一个方便的调用方法的方式，你将会同意我的观点。我们每次调用方法都要涉及(这里我理解是引用)类
来看Python打算为我们做些什么，就是它从Pizza类中绑定所有的方法到这个类的任何实例上。意思就是Pizza实例化后get_size这个属性是一个绑定方法，方法的第一个参数会是实例对象自己
>>> Pizza(42).get_size> >>> Pizza(42).get_size() 42
意料之中，我们不需要为get_size传任何参数，自从被绑定后，它的self参数会自动设置为Pizza实例，下面是一个更明显的例子:
>>> m = Pizza(42).get_size >>> m() 42
事实上是，你甚至不需要对Pizza引用，因为这个方法已经绑定到了这个对象
如果你想知道这个绑定方法绑定到了哪一个对象，这里有个快捷的方法:
>>> m = Pizza(42).get_size >>> m.__self__ <__main__.Pizza object at 0x7f3138827910> >>> # You could guess, look at this: ... >>> m == m.__self__.get_size True
明显可以看出，我们仍然保持对我们对象的引用，而且如果需要我们可以找到它
在Python3中，类中的函数不再被认为是未绑定的方法(应该是作为函数存在)，如果需要，会作为一个函数绑定到对象上，所以原理是一样的(和Python2)，只是模型被简化了
>>> class Pizza(object): ... def __init__(self, size): ... self.size = size ... def get_size(self): ... return self.size ... >>> Pizza.get_size
静态方法
静态方法一种特殊方法，有时你想把代码归属到一个类中，但又不想和这个对象发生任何交互:
class Pizza(object): @staticmethod def mix_ingredients(x, y): return x + y def cook(self): return self.mix_ingredients(self.cheese, self.vegetables)
上面这个例子，mix_ingredients完全可以写成一个非静态方法，但是这样会将self作为第一个参数传入。在这个例子里，装饰器 会实现几个功能:
Python不会为Pizza的实例对象实例化一个绑定方法，绑定方法也是对象，会产生开销，静态方法可以避免这类情况
>>> Pizza().cook is Pizza().cook False >>> Pizza().mix_ingredients is Pizza.mix_ingredients True >>> Pizza().mix_ingredients is Pizza().mix_ingredients True
简化了代码的可读性，看到@staticmethod我们就会知道这个方法不会依赖这个对象的状态(一国两制，高度自治)
允许在子类中重写mix_ingredients方法。如果我们在顶级模型中定义了mix_ingredients函数，继承自Pizza的类除了重写，否则无法改变mix_ingredients的功能类方法
什么是类方法，类方法是方法不会被绑定到一个对象，而是被绑定到一个类中
>>> class Pizza(object): ... radius = 42 ... @classmethod ... def get_radius(cls): ... return cls.radius ... >>> >>> Pizza.get_radius> >>> Pizza().get_radius > >>> Pizza.get_radius == Pizza().get_radius True >>> Pizza.get_radius() 42
无论以何种方式访问这个方法，它都会被绑定到类中，它的第一个参数必须是类本身(记住类也是对象)
什么时候使用类方法，类方法在以下两种场合会有很好的效果:
1、工厂方法，为类创建实例，例如某种程度的预处理。如果我们使用@staticmethod代替，我们必须要在代码中硬编码Pizza(写死Pizza)，这样从Pizza继承的类就不能使用了class Pizza(object): def __init__(self, ingredients): self.ingredients = ingredients @classmethod def from_fridge(cls, fridge): return cls(fridge.get_cheese() + fridge.get_vegetables())
2、使用静态方法调用静态方法，如果你需要将一个静态方法拆分为多个，可以使用类方法来避免硬编码类名。使用这种方法来声明我们的方法Pizza的名字永远不会被直接引用，而且继承和重写方法都很方便
class Pizza(object): def __init__(self, radius, height): self.radius = radius self.height = height @staticmethod def compute_area(radius): return math.pi * (radius ** 2) @classmethod def compute_volume(cls, height, radius): return height * cls.compute_area(radius) def get_volume(self): return self.compute_volume(self.height, self.radius)
抽象方法
抽象方法是定义在基类中的，可以是不提供任何功能代码的方法
在Python中简单的写抽象方法的方式是:class Pizza(object): def get_radius(self): raise NotImplementedError
继承自Pizza的类都必须要实现并重写get_redius，否则就会报错
这种方式的抽象方法有一个问题，如果你忘记实现了get_radius，只有在你调用这个方法的时候才会报错
>>> Pizza() <__main__.Pizza object at 0x7fb747353d90> >>> Pizza().get_radius() Traceback (most recent call last): File "", line 1, in File " ", line 3, in get_radius NotImplementedError
使用python的abc模块可以是这个异常被更早的触发
import abc class BasePizza(object): __metaclass__ = abc.ABCMeta @abc.abstractmethod def get_radius(self): """Method that should do something."""
使用abc和它的特殊类，如果你尝试实例化BasePizza或者继承它，都会得到TypeError错误
>>> BasePizza() Traceback (most recent call last): File "", line 1, in TypeError: Can't instantiate abstract class BasePizza with abstract methods get_radius
备注:我使用Python3.6实现的代码
In [8]: import abc ...: ...: class BasePizza(abc.ABC): ...: ...: @abc.abstractmethod ...: def get_radius(self): ...: """:return""" ...: In [9]: BasePizza() --------------------------------------------------------------------------- TypeError Traceback (most recent call last)in () ----> 1 BasePizza() TypeError: Can't instantiate abstract class BasePizza with abstract methods get_radius
混合静态，类和抽象方法
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当需要创建类和继承时，如果你需要混合这些方法装饰器，这里有一些小窍门建议给你
记住要将方法声明为抽象，不要冻结这个方法的原型。意思是它(声明的方法)必须要执行，但是它在执行的时候，参数不会有任何限制import abc class BasePizza(object): __metaclass__ = abc.ABCMeta @abc.abstractmethod def get_ingredients(self): """Returns the ingredient list.""" class Calzone(BasePizza): def get_ingredients(self, with_egg=False): egg = Egg() if with_egg else None return self.ingredients + egg
这样是有效的，因为Calzone实现了我们为BasePizza定义的接口要求，这意味着我们也可以将它实现为一个类或者静态方法，例如:
import abc class BasePizza(object): __metaclass__ = abc.ABCMeta @abc.abstractmethod def get_ingredients(self): """Returns the ingredient list.""" class DietPizza(BasePizza): @staticmethod def get_ingredients(): return None
这也是正确的，它实现了抽要BasePizza的要求，事实上是get_ingredioents方法不需要知道对象返回的结果，
因此，你不需要强制抽象方法实现成为常规方法、类或者静态方法。在python3中，可以将@staticmethod和@classmethod装饰器放在@abstractmethod上面import abc class BasePizza(object): __metaclass__ = abc.ABCMeta ingredient = ['cheese'] @classmethod @abc.abstractmethod def get_ingredients(cls): """Returns the ingredient list.""" return cls.ingredients
和Java的接口相反，你可以在抽象方法中实现代码并通过super()调用它
import abc class BasePizza(object): __metaclass__ = abc.ABCMeta default_ingredients = ['cheese'] @classmethod @abc.abstractmethod def get_ingredients(cls): """Returns the ingredient list.""" return cls.default_ingredients class DietPizza(BasePizza): def get_ingredients(self): return ['egg'] + super(DietPizza, self).get_ingredients()
在上面的例子中，继承BasePizza来创建的每个Pizza都必须重写get_ingredients 方法，但是可以使用super()来获取default_ingredients