python内置装饰器

前言

接着上一篇笔记，我们来看看内置装饰器property、staticmethod、classmethod

一、property装饰器

1. 普通方式修改属性值

code class Celsius: def __init__(self, temperature = 0): self.temperature = temperature def to_fahrenheit(self): return (self.temperature * 1.8) + 32 man = Celsius(-280) print('dirctly get:', man.temperature) print('to_fahrenheit', man.to_fahrenheit()) # 查看示例的属性 print(man.__dict__) output dirctly get: -280 to_fahrenheit: -472.0 {'temperature': -280}

这里直接通过实例来修改类的属性值，但从输出可以看到温度超过了绝对零度-273.15却没有保错，这是一个bug，下面来修复下。

2. 使用get_xxx, set_xxx方法修改类的属性值

code class Celsius: def __init__(self, temperature = 0): self.set_temperature(temperature) def to_fahrenheit(self): return (self.get_temperature() * 1.8) + 32 # new update def get_temperature(self): return self._temperature def set_temperature(self, value): if value < -273: raise ValueError("Temperature below -273 is not possible") self._temperature = value # 超过绝对零度报错 # man = Celsius(-280) man = Celsius(-28) # temperature改为_temperature了 #print('dirctly get:', man.temperature) print('dirctly get:', man._temperature) print('use get_temperature get:', man.get_temperature()) print('to_fahrenheit:', man.to_fahrenheit()) # 查看示例的属性 print(man.__dict__) output dirctly get: -28 use get_temperature get: -28 to_fahrenheit: -18.4 {'_temperature': -28}

这里用一个私有变量_temperature来对temperature做限制。新增了get_xxx, set_xxx方法来修复了bug，但这样的话用到了这个类的代码都要修改了，获取温度值要将obj.temperature修改为obj.get_temperature()，修改温度值要将obj.temperature = val修改为obj.set_temperature(val)。如果有成千上万行代码用到这个类的话，显然这样修改是不行的，下面使用@property来解决。

3. 使用@property装饰器修改类的属性值

code class Celsius: def __init__(self, temperature = 0): # 不知道是不是作者写多了‘_’下划线，如果用私有变量_temperature的话， # 在类初始化时就赋值并不会调用setter判断温度是否大于-273度，所以还会出现bug # self._temperature = temperature self.temperature = temperature def to_fahrenheit(self): return (self.temperature * 1.8) + 32 @property def temperature(self): print("Getting value") return self._temperature @temperature.setter def temperature(self, value): print('vvvvvv', value) if value < -273: raise ValueError("Temperature below -273 is not possible") print("Setting value") self._temperature = value man = Celsius(-28) print('dirctly get:', man.temperature) # man.temperature(-28)会报错：TypeError: 'int' object is not callable # 使用property后temperture(self, value)只能通过属性赋值方式更改 # print('use @temperature.setter:', man.temperature(-28)) man.temperature = -88 print('to_fahrenheit:', man.to_fahrenheit()) print(man.__dict__) output vvvvvv -28 Setting value Getting value dirctly get: -28 vvvvvv -88 Setting value Getting value to_fahrenheit: -126.4 {'_temperature': -88}

@property装饰器就是调用了python内置方法property(fget=None, fset=None, fdel=None, doc=None)，上面@temperature.setter就相当于fset=temperature方法。使用了@property装饰器，就可以在不影响原有代码的情况下修改类的属性值。

参考文章

https://www.programiz.com/python-programming/property

二、staticmethod装饰器(静态方法)

静态方法的用得很少，当需要一个不访问类的任何属性，但它属于该类的实用函数时就可以用静态方法，它只处理传入的参数。比如下面的静态方法就单纯接收一个参数date更改下它的连接符就返回了，但因为跟类Dates放一起比较好归类管理才放到类里面的。可以用类直接调用静态方法，也可以用类的实例调用静态方法。

code class Dates: def __init__(self, date): self.date = date def getDate(self): return self.date @staticmethod def toDashDate(date): return date.replace("/", "-") date = Dates("15-12-2016") dateFromDB = "15/12/2016" # 用类直接调用静态方法 dateWithDash = Dates.toDashDate(dateFromDB) # 用类的实例调用静态方法 dateWithDash_1 = date.toDashDate(dateFromDB) if(date.getDate() == dateWithDash): print("Equal") if(date.getDate() == dateWithDash_1): print("Equal_1") else: print("Unequal") output Equal Equal_1 参考文章

https://www.programiz.com/python-programming/methods/built-in/staticmethod

三、classmethod装饰器(类方法)

code from datetime import date # random Person class Person: def __init__(self, name, age): self.name = name self.age = age @classmethod def fromBirthYear(cls, name, birthYear): return cls(name, date.today().year - birthYear) def display(self): print(self.name + "'s age is: " + str(self.age)) person = Person('Adam', 19) person.display() person1 = Person.fromBirthYear('John', 1985) person1.display() output Adam's age is: 19 John's age is: 34

从上面的例子可以看到，类方法需要有一个必需参数cls，而不是self(也可以是其他名字，但约定俗成用cls)，因为类方法的参数cls就是这个类本身。，所以cls(name, date.today().year - birthYear)等同于调用了Person(name, date.today().year - birthYear)。当我们调用的类方法return cls(arg1,arg2)后，因为类方法的参数cls就是这个类本身，所以就会将这些参数赋值给类的__init__函数再次初始化。

有些童鞋应该发现了上面的示例也可以用静态方法来实现，但这样的话它创建的实例就硬编码为只属于基类了(当我们不希望类的子类更改/重写方法的特定实现时，静态方法就派上用场了)。也就是用确定的一个类Person代替了cls，这样就是硬编码创建的实例只属于基类Person了。如果有类继承基类的话，使用静态方法创建的实例只属于基类，继承了基类的子类都不属于实例，而使用类方法的话，继承了基类的子类创建的实例，既属于基类也属于继承了基类的子类。看下面代码就懂了。

code from datetime import date # random Person class Person: def __init__(self, name, age): self.name = name self.age = age @staticmethod def fromBirthYearStaticmethod(name, birthYear): return Person(name, date.today().year - birthYear) @classmethod def fromBirthYearClassmethod(cls, name, birthYear): return cls(name, date.today().year - birthYear) def display(self): print(self.name + "'s age is: " + str(self.age)) class Man(Person): sex = 'Male' class MoreMan(Man): sex = 'Unknown' man = Man.fromBirthYearClassmethod('John', 1985) print('使用类方法') man.display() print('man是类Man的实例吗', isinstance(man, Man)) print('man是类Person的实例吗', isinstance(man, Person)) man1 = Man.fromBirthYearStaticmethod('John', 1985) print('使用静态方法') man1.display() print('man1是类Man的实例吗', isinstance(man1, Man)) print('man1是类Person的实例吗', isinstance(man1, Person)) man2 = MoreMan.fromBirthYearClassmethod('John', 1985) print('使用类方法') man2.display() print('man2是类Man的实例吗', isinstance(man2, Man)) print('man2是类MoreMan的实例吗', isinstance(man2, MoreMan)) print('man2是类Person的实例吗', isinstance(man2, Person)) man3 = MoreMan.fromBirthYearStaticmethod('John', 1985) print('使用静态方法') man3.display() print('man3是类Man的实例吗', isinstance(man3, Man)) print('man3是类MoreMan的实例吗', isinstance(man3, MoreMan)) print('man3是类Person的实例吗', isinstance(man3, Person)) output 使用类方法 John's age is: 34 man是类Man的实例吗 True man是类Person的实例吗 True 使用静态方法 John's age is: 34 man1是类Man的实例吗 False man1是类Person的实例吗 True 使用类方法 John's age is: 34 man2是类Man的实例吗 True man2是类MoreMan的实例吗 True man2是类Person的实例吗 True 使用静态方法 John's age is: 34 man3是类Man的实例吗 False man3是类MoreMan的实例吗 False man3是类Person的实例吗 True

从上面的输出就可以看出来了，虽然静态方法也可以实现功能，但在继承的时候却没有继承给子类。所以如果一个方法需要被继承的子类使用的话还是用类方法。相反，当我们不希望类的子类更改/重写方法的特定实现时，就用静态方法。

参考文章

https://www.programiz.com/python-programming/methods/built-in/classmethod

四、综合比较

实例方法，类方法，静态方法的综合比较，异同见代码注释。

code class C(): # instance method def ins(self): print("instance method") @staticmethod def sta(): print("static method") @classmethod def cla(cls, c_arg): print("class method %s" % c_arg) # 实例化类C() ins_cls = C() # 实例方法只能用实例调用，不可用直接用类调用，会报错：“TypeError: ins() missing 1 required positional argument: 'self'” # C.ins() ins_cls.ins() # 静态方法可以通过类调用，也可以通过实例调用 C.sta() ins_cls.sta() # 类方法可以通过类调用，也可以通过实例调用cla(cls)中的参数cls就是调用它的类本身，cls跟self差不多，用的时候只需传实际参数c_arg即可 C.cla("class_arg") ins_cls.cla("class_arg") output instance method static method static method class method class method

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