python中的实例方法、静态方法、类方法、类变量和实例变量浅析

注：使用的是Python2.7。

一、实例方法

实例方法就是类的实例能够使用的方法。如下：

class Foo:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    def hi(self):
        print self.name

if __name__ == '__main__':
    foo01 = Foo('letian')
    foo01.hi()
    print type(Foo)
    print type(foo01)
    print id(foo01)
    print id(Foo)
运行结果为：

letian
<type 'classobj'>
<type 'instance'>
40124704
31323448[code]
可以看到，Foo的type为classobj（类对象，python中定义的类本身也是对象），foo01的type为instance（实例）。而hi()是实例方法，所以foo01.hi()会输出'letian'。实例方法的第一个参数默认为self，代指实例。self不是一个关键字，而是约定的写法。init()是生成实例时默认调用的实例方法。将Foo的定义改为以下形式：
[code]class Foo:
    def __init__(this, name):
        this.name = name
    def hi(here):
        print here.name

运行依然正确。 内置函数id用来查看对象的标识符，下面是其doc内容：

>>> print id.__doc__
id(object) -> integer

Return the identity of an object.  This is guaranteed to be unique among
simultaneously existing objects.  (Hint: it's the object's memory address.)

二、静态方法

静态方法是一种普通函数，就位于类定义的命名空间中，它不会对任何实例类型进行操作。使用装饰器@staticmethod定义静态方法。类对象和实例都可以调用静态方法：

class Foo:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    def hi(self):
        print self.name
    @staticmethod
    def add(a, b):
        print a + b

if __name__ == '__main__':
    foo01 = Foo('letian')
    foo01.hi()
    foo01.add(1,2)
    Foo.add(1, 2)

    运行结果如下：

letian
3
3

注意，很多编程语言不允许实例调用静态方法。

三、类方法

类方法是将类本身作为对象进行操作的方法。类方法使用@classmethod装饰器定义，其第一个参数是类，约定写为cls。类对象和实例都可以调用类方法：

class Foo:
    name = 'letian '
    @classmethod
    def hi(cls, x):
        print cls.name * x

if __name__ == '__main__':
    foo01 = Foo()
    foo01.hi(2)
    Foo.hi(3)
运行结果如下：

letian letian
letian letian letian

注意，很多其他的编程语言不允许实例调用类方法。

四、super

super用来执行父类中的函数，例如：

class Foo(object):
    def hi(self):
        print 'hi,Foo'

class Foo2(Foo):
    def hi(self):
        super(Foo2, self).hi()

if __name__ == '__main__':
    foo2 = Foo2()
    foo2.hi()
运行结果：

hi,Foo

注意，Foo类必须继承某个类（并且这个继承链开始于object类），否则会报错。如果改成下面的形式：

class Foo:
    def hi(self):
        print 'hi,Foo'

class Foo2(Foo):
    def hi(self):
        super(Foo2, self).hi()

if __name__ == '__main__':
    foo2 = Foo2()
    foo2.hi()
运行时报错如下：

......
TypeError: must be type, not classobj

关于super，具体请见http://docs.python.org/2/library/functions.html?highlight=super#super以及super.doc。

五、类变量和实例变量

类变量定义在类的定义之后，实例变量则是以为self.开头。例如：

class Foo(object):
    val = 0
    def __init__(self):
        self.val = 1

if __name__ == '__main__':
    foo = Foo()
    print foo.val
    print Foo.val
运行结果为：

1
0

实例也能够访问类变量，如下：

class Foo(object):
    val = 0
    def __init__(self):
        pass
if __name__ == '__main__':
    foo = Foo()
    print foo.val
    print Foo.val

运行结果如下：

0
0

另外，可以通过以下方式访问类变量：

class Foo(object):
    val = 3
    def __init__(self):
        print self.__class__.val
if __name__ == '__main__':
    foo = Foo()

运行结果：

3

还可以这样：

class Foo(object):
    val = 3
    def __init__(self):
        pass
    @classmethod
    def echo(cls):
        print cls.val
if __name__ == '__main__':
    Foo.echo()

运行结果：

3

六、如何调用父类的构造函数

子类（派生类）并不会自动调用父类（基类）的init方法，例如：

class Foo(object):
    def __init__(self):
        self.val = 1

class Foo2(Foo):
    def __init__(self):
        print self.val

if __name__ == '__main__':
    foo2 = Foo2()
运行时报错。

调用父类的init方法有两种，第一种：

class Foo(object):
    def __init__(self):
        self.val = 1

class Foo2(Foo):
    def __init__(self):
        Foo.__init__(self)
        print self.val

if __name__ == '__main__':
    foo2 = Foo2()
第二种：

class Foo(object):
    def __init__(self):
        self.val = 1

class Foo2(Foo):
    def __init__(self):
        super(Foo2,self).__init__()
        print self.val

if __name__ == '__main__':
    foo2 = Foo2()
这两种方法的运行结果均为：

1

不过这两种方法是有区别的。