Python札记33_绑定方法和非绑定方法

在类中除了属性还有方法，通常情况下通过实例来进行调用类的方法。本篇札记讲解四个方面进行：

• 绑定方法
• 非绑定方法
• 静态方法
• 类方法

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非绑定方法 unbound method

通过类的名字直接来调用方法对象（函数对象），叫做非绑定方法。其中Foo是类，bar是类中的方法。类名字---->方法对象

image.png

class Foo:
    def bar(self):  # 第一个参数必须是self
        print("this is a method of class")
f = Foo()   # 调用类
f.bar()     # 调用类中方法（类中的函数也称之为方法）
this is a method of class

• 类中的函数也称之为方法
• 当建立了实例f之后，当实例调用这个方法bar()的时候，Python解释器把实例已经作为第一个参数隐式地传给了该方法。
• self就是一个实例！！！！不需要显式地写出self参数

# 实例显式地传给方法
Foo.bar(f)  
this is a method of class

Foo.bar()  # 通过类直接调用方法，不传递参数报错，缺少self

• 实例化之后，self和实例f是一样的
• 通常在类中使用self，在实例中使用f
• 如果用类直接调用方法则会报错：

image.png

绑定方法 bound method

绑定方法指的是通过实例得到方法对象的过程。实例---->方法对象

描述器

在类的属性中有个__dict__的特殊属性，用来查看内部信息：

Foo.__dict__["bar"]   # bar 是函数对象

image.png

• Python中有几个比较特殊的方法：__get__()、__set__()、__deleta__()，通常将具有这些方法的对象称之为描述器。描述器的使用如下：
  descr.get(self, obj, type=None)--->value
  descr.set(self, obj,value)--->None
  descr.delete(self, obj)--->None
• 描述器的使用：
  Foo.dict['bar'].get(None, Foo)

image.png

结果：描述器的返回结果和Foo.bar是相同的。其中self指定为None，表示没有给定实例。

Foo.__dict__["bar"].__get__(f, Foo) # 给定实例f；与实例得到方法对象结果相同

image.png

类方法

lass Foo:   # 定义一个类
    lang = 'Java'  # 定义类的属性lang = "java"
    def __init__(self):  # 初始化方法__init__
        self.lang = 'python' # 实例属性，self是实例对象，属性数lang = "python"
        
def get_class_attr(cls):  
    return cls.lang   # 引用的对象具有lang属性
    
if __name__ == "__main__":
    print("Foo.lang（类属性值）", Foo.lang)  # 输出类lang属性值
    r = get_class_attr(Foo)   # 调用get_class_attr()方法，其中参数Foo刚好有lang属性
    print("get class attr:", r)  
    f = Foo()  # 创建实例f
    print("instance attribute（实例属性值）", f.lang)  # 参数实例的lang属性值
    

结果：

Foo.lang（类属性值） Java
get class attr: Java
instance attribute（实例属性值） python

缺陷：

• get_class_attr()方法传入的参数不是随意的，必须具有lang属性
• 此做法使得函数和类的耦合性太强，不利于后期维护，考虑将函数和类融为一体，直接将函数放在类里面。

使用装饰器来解决上面的问题

class Foo:   # 定义一个类
    lang = 'Java'  # 定义类的属性lang = "java"
    def __init__(self):  # 初始化方法__init__
        self.lang = 'python' # 实例属性，self是实例对象，属性数lang = "python"
        
    # 修改部分，加上装饰器，@classmethod装饰的函数第一个参数不是self
    @classmethod
    def get_class_attr(cls):  
        return cls.lang   # 引用的对象具有lang属性
    
if __name__ == "__main__":
    print("Foo.lang（类属性值）", Foo.lang)  # 输出类lang属性值
    r = get_class_attr(Foo)   # 调用get_class_attr()方法，其中参数Foo刚好有lang属性
    print("get class attr:", r)  
    f = Foo()  # 创建实例f
    print("instance attribute（实例属性值）：", f.lang)  # 参数实例的lang属性值
    print("instance get_class_attr：", f.get_class_attr())

Foo.lang（类属性值） Java
get class attr: Java
instance attribute（实例属性值）： python
instance get_class_attr： Java

结果：通过实例和类执行get_class_attr()方法得到的结果都是Java

• 类方法：在类里面定义的方法，该方法由@classmethod所装饰，第一个参数cls（约定俗称第一个参数为cls）的引用对象为类本身`。

静态方法

下面是一个有待优化的代码，因为类Foo里面使用了外面定义的函数select函数，不便于维护

import random

def select(n):
    a = random.randint(0, 100)    # 生成一个随机数
    return a - n > 0

class Foo:
    def __init__(self, name):     # 初始化函数
        self.name = name    # 实例self的 name属性为name
        
    def get_name(self, age):    # 第一参数必须是self
        if select(age) is True:     #   就是返回值大于0
            return self.name   
        else:
            return "this name is secret."
    
if __name__ == "__main__":
    f = Foo("Peter")
    name = f.get_name(27)
    print(name)

优化代码如下

import random

class Foo:   # 定义类，首字母大写 
    def __init__(self, name):  # 初始化函数
        self.name = name   # self实例的name属性为name
    
    def get_name(self, age):   # 将原来在外面的函数放在里面
        if self.select(age):   # 直接通过实例进行调用；也可以通过类进行调用：Foo.select()
            return self.name   # 返回实例self的name属性值
        else:
            return "the name is secret"
        
   # 增加装饰器 
    @staticmethod
    def select(n):   # 虽然在类里面，但是第一个参数不是self
        a = random.randint(1,100)
        return a - n > 0
    
if __name__ == "__main__":
    f = Foo("luolaoshi")
    name = f.get_name(22)
    print(name)

小结：

• 将原来在类外面的函数放到里面
• 移动到里面的方法的第一个参数不是self
• 移到类的命名空间之内，前面必须加上@staticmethod进行装饰
• 调用可以通过实例或者类进行调用

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下面对上面的四种方法进行一个小结：

• 绑定方法：实例--->对象方法
• 非绑定方法：类--->对象方法
• 类方法：@classmethod，将方法写在类里面，该方法的第一个参数不是self，通常用cls。
• 静态方法：@staticmethod，将方法移动到类里面，位于类的命名空间之内。第一个参数不是self；方法可以通过实例或类进行调用。