解析Python类中的方法定义

最近在学习类过程中，绑定方法这个概念没有理解透彻，所以在网上找了很多相关博客、文章研究到底是怎么一回事。因为有的文章所陈述与我在python3.5版本实际实验中有些出入，所以经过实践后总结出以下结论。

对于Python类中，方法的定义方式，我们可以归纳有4种类型：

1、不带self、cls参数且不加装饰器（staticmethod、classmethod）
2、正常的方法定义，带self参数
3、类方法：加装饰器（classmethod）
4、静态方法：加装饰器（staticmethod）

下面对每一种定义的方式进行分析：

1、不带self、cls参数且不加装饰器（staticmethod、classmethod）

定义代码如下：

class Student(object):
    def func(name):
        print('my name is {}'.format(name))

我们通过用类和实例分别调用该方法：

print(Student.func)
Student.func('Tom')
print(Student().func)
Student().func('Tom')

类调用output：

my name is Tom
[Finished in 0.1s]

实例调用output：

>
Traceback (most recent call last):
  File "I:\MyProject\awesome-python3-webapp\www\for_test.py", line 11, in 
    Student().func('Tom')
TypeError: func() takes 1 positional argument but 2 were given
[Finished in 0.2s with exit code 1]

从上面的输出我们可以看出，此种定义方法，如果用类来调用该方法，那么这个方法就只是一个函数，不会像绑定方法一样会自动传值。传参只需按照正常的函数传参即可；如果用实例来调用该方法，那么这个方法就是绑定（bound）的方法，既然是绑定方法，那么就会自动把Student()自身作为第一个参数传到方法中去，所以Student().func('Tom')会传实例Student()以及'Tom'两个参数到此方法，但是由于此方法定义时只定义了一个参数，所以就会有上述的报错。

2、正常的方法定义，带self参数

定义代码如下：

class Student(object):
    def func(self, name):
        print('my name is {}'.format(name))

类调用该方法：

print(Student.func)
Student.func('Tom')

output：

Traceback (most recent call last):
  File "I:\MyProject\awesome-python3-webapp\www\for_test.py", line 8, in 
    Student.func('Tom')
TypeError: func() missing 1 required positional argument: 'name'
[Finished in 0.2s with exit code 1]

用类调用该方法，跟第一种情况一样，依然是一个函数。因为此函数有两参数（self和name），由于实参'Tom'是传到了形参self，所以输出中提示调用func方法少了name参数。正确的调用方式为Student.func(Student(), 'Tom')。

用实例调用该方法：

print(Student().func)
Student().func('Tom')

output：

>
my name is Tom
[Finished in 0.2s]

可以看出实例调用该方法，得到是绑定的方法，Student()和Tom参数，分别传给形参self和name。

其实第一种和第二种定义的方法是一样的，而他们的区别只是有没有self这个参数。只要是实例调用这个方法，都是绑定的方法。都会自动将实例自身作为第一个参数传递进去。self这个参数，是大家约定俗成的一种参数命名，命名成a或者b都是可以的，只不过这样命名会降低代码的可读性。下面要说的类方法中的cls参数也是这个道理。

3、类方法：加装饰器（classmethod）

定义代码如下：

class Student(object):
    @classmethod
    def func(cls, name):
        print('my name is {} from {}'.format(name, cls.__name__))

用类和实例分别调用该方法：

print(Student.func)
Student.func('Tom')
print(Student().func)
Student().func('Tom')

output：

>
my name is Tom from Student
>
my name is Tom from Student
[Finished in 0.2s]

可以看出，此种定义方式，用类或者实例调用，都是绑定的方法。用类调用，会将类自身作为第一个参数传递到方法中。用实例调用，会将实例所属的类作为第一个参数传递到方法中。

4、静态方法：加装饰器（staticmethod）

定义代码如下：

class Student(object):
    @staticmethod
    def func(name):
        print('my name is {}'.format(name))

用类和实例分别调用该方法：

print(Student.func)
Student.func('Tom')
print(Student().func)
Student().func('Tom')

output：

my name is Tom

my name is Tom
[Finished in 0.2s]

从上面的输出代码中，可以看出，使用装饰器staticmethod装饰的函数，只是一个普通函数，没有绑定方法的自动传值功能，传参只需按照正常的函数传参即可。

综合上面分析，我们可以总结如下：

1、凡是类中的方法、函数，如果没有加装饰器，当通过类来调用的时候，得到的是普通的函数，当通过实例来调用的时候，得到的是绑定方法；

2、加装饰器classmethod的方法，无论是通过类或者实例来调用，得到的都是绑定方法，python会自动将类本身或者实例所属的类作为第一个参数传递进去；

3、加装饰器staticmethod的方法，通过类或者实例调用，得到的都是普通函数。