Python基础学习（26）classmethod/staticmethod 装饰器部分内置魔术方法

2024-03-19 18:39:58

Python基础学习（26）classmethod/staticmethod 装饰器部分内置魔术方法

一、今日内容大纲

classmethod staticmethod 装饰器
部分内置魔术方法

二、classmethod staticmethod 装饰器

classmethod 装饰器：对装饰的绑定方法会变成类方法

为了了解 classmethod 装饰器到底有什么作用，我们继续使用之前举过的售卖苹果的例子：

class Goods:
    __discount = 0.8
    def __init__(self):
        self.__price = 5
        self.price = self.__price * self.__discount

apple = Goods()
print(apple.price)  # 4.0

这时我们如果想修改折扣为 6 折，可以进行下列修改：

# 修改折扣 0.6
class Goods:
    __discount = 0.8
    def __init__(self):
        self.__price = 5
        self.price = self.__price * self.__discount
    def change_discount(self, new_discount):  # self参数没有利用
        Goods.__discount = new_discount
# 虽然成功修改了，但是好像有点儿不和逻辑
apple = Goods()
apple.change_discount(0.6)
apple2 = Goods()
print(apple2.price)  # 3.0

可以看到，虽然我们能够成功实现修改购物商场的全场折扣，但是内置方法中的 self 参数是完全没有利用的，且修改全场折扣要利用到个别对象的绑定方法，也就是说我们如果想要修改整个全场折扣，还要首先实例化一个对象，再依靠对象来修改折扣。这样显然是不符合正常逻辑的，所以我们使用 classmethod 装饰器来将此方法定义为一个类方法：只可以被类调用（实际使用其实也可以被对象调用，但是一般不可以这么使用）：

# 定义了一个方法，默认传self，但这个self没被使用，
# 这时我们使用classmethod装饰器
class Goods:
    __discount = 0.8
    def __init__(self):
        self.__price = 5
        self.price = self.__price * self.__discount
    @classmethod
    def change_discount(cls, new_discount):  # 将self换成类名传入
        cls.__discount = new_discount

Goods.change_discount(0.6)  # 可以直接使用方法名修改，无需先实例化
apple2 = Goods()
print(apple2.price)  # 3.0

所以一般什么情况下，才使用 classmethod 装饰器呢？

定义了一个方法，默认传 self，但是这个 self 没有被使用；
这个方法里用到了当前的类名，或者你准备使用这个类的内存空间中的名字的时候；

我们来举一个实际应用中的例子：定义一个类Date，内部有年、月、日等实例变量，Date.today()可以返回一个存储当天年月日的对象。

import time
class Date:
    def __init__(self, year, month, day):
        self.year = year
        self.month = month
        self.day = day
    @classmethod
    def today(cls):
        obj = cls(time.localtime().tm_year, time.localtime().tm_mon, time.localtime().tm_mday)
        return obj

time_obj = Date.today()
print(time_obj.__dict__)

staticmethod 装饰器：被装饰的绑定方法会变成一个静态方法

class User:
    pass
    @staticmethod  # 本身是一个普通的函数，被挪到类的内部执行，那么直接给这个函数添加了@staticmethod装饰器就可以了
    def login():
        print('login')
        # 在函数的内部不会用到self变量，也不会用到cls类

User.login()  # 除了前面要加上类名，其他使用方式与普通函数一致

小结

能定义到类的内容主要有：
- 静态方法
- 绑定方法
- 类方法：利用 classmethod 装饰器装饰绑定方法实现
- 静态方法：利用 staticmethod 装饰器装饰绑定方法实现
- 属性/实例变量：可直接在__init__中定义或者利用 property 装饰器装饰绑定方法实现
- 静态变量

三、部分内置魔术方法

总览

魔术方法主要是指 Python 内置的__func__形式的方法，主要包括：
- __new__
- __call__
- __len__
- __eq__
- __str__
- __repr__
- __del__
- __enter__
- __exit__

__call__方法：object_name()调用此对象所属类的__call__方法。

class A:
    def __call__(self, *args, **kwargs):
        print('----------')

obj = A()
print(callable(obj))  # True
obj()  # 调用__call__方法 ----------

__len__方法：len(object_name)调用此对象所属类的__call__方法。

class Cls:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        self.students = []
    def __len__(self):
        return len(self.students)
py22 = Cls('py22')
py22.students.append('duxiangxi')
py22.students.append('taibai')
py22.students.append('dazhuang')
print(len(py22.students))  # 3
# 这两者是等价的
print(len(py22))  # 3
print(py22.__len__())  # 3

__new__方法：__new__方法就是在实例化之前所完成的操作，实例化的过程会先执行__new__方法，再执行__init__方法，实例化过程返回的对象也就是__new__返回的对象。

# __new__
class A:
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        o = super().__new__(cls)
        # o = object.__new__(cls)  # 因为父类是object也可以这么写
        print('new', o)
        return o

    def __init__(self):
        print('init', self)


A()


# new <__main__.A object at 0x0000016947968B38>
# init <__main__.A object at 0x0000016947968B38>

# 实例化的时候
# 先创建一块对象空间,有一个指针能指向类 -> 由__new__完成
# 调用__init__

# __new__是一个构造方法


# 为什么要自己实现一个__new__呢?


# 设计模式 --> 单例模式
# 一个类 从头到尾 只会创建一次self的空间
class Baby:
    __instance = None

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        if cls.__instance is None:
            cls.__instance = super().__new__(cls)
        return cls.__instance

    def __init__(self, cloth, pants):
        self.cloth = cloth
        self.pants = pants


b1 = Baby('红毛衣', '绿皮裤')
b2 = Baby('白衬衫', '黑豹纹')
print(b1)  # <__main__.Baby object at 0x0000022322CFDB00>
print(b2)  # <__main__.Baby object at 0x0000022322CFDB00>
print(b1.cloth)  # 白衬衫
print(b2.cloth)  # 白衬衫


# 利用模块的方式实现单例模式是最便捷的方法

__str__和__repr__方法：在打印一个对象或者len(object_name)的时候，调用对象内部的__str__方法，如果对象内部不存在__str__方法则会调用备用的__repr__方法。

# 2.__str__  __repr__
class Course:
    def __init__(self, name, price, period):
        self.name = name
        self.price = price
        self.period = period

    def __str__(self):  # 它只能返回str数据类型
        return ','.join([self.name, str(self.price), self.period])


python = Course('python', 21800, '6 months')
linux = Course('linux', 19800, '3 months')
mysql = Course('mysql', 12800, '4 months')
go = Course('python', 21800, '4 months')
print(go)  # python,21800,4 months
lst = [python, linux, mysql, go]
for course in lst:
    print(course)
# for index, c in enumerate(lst, 1):
#     print(index, c.name, c.price, c.period)
# num = int(input('>>>'))
# course = lst[num-1]
# print(f'you choose {course.name} {course.price}.')
# 在打印一个对象的时候，调用__str__方法
# 在str一个对象的时候，调用__str__方法

# 当我们打印一个对象的时候， 用%s进行字符串批结，或者str(对象) 总是调用这个对象的__str__方法
# 如果找不到__str__就调用__repr__方法

# __repr__不仅仅是__str__的替代品，还有自己的功能
# 用%r进行字符串拼接 或者用repr(对象)的时候总是调用这个对象的__repr__方法

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