Python类方法的例子是什么？

Question

我看过Python中的类方法有什么用？这篇文章，但里面的例子太复杂了。我想找一个简单明了、基础的例子，来说明在Python中类方法的具体用法。

你能举一个小而具体的例子，说明在什么情况下使用Python的类方法是最合适的吗？

Answer 1

使用 @classmethod 的最大原因之一是为了创建一个可以被继承的备用构造函数。这在多态性中非常有用。举个例子：

class Shape(object):
    # this is an abstract class that is primarily used for inheritance defaults
    # here is where you would define classmethods that can be overridden by inherited classes
    @classmethod
    def from_square(cls, square):
        # return a default instance of cls
        return cls()

注意，Shape 是一个抽象类，它定义了一个类方法 from_square。因为 Shape 本身并没有具体的定义，所以它不知道如何从一个 Square 生成自己，因此它只是返回一个默认的类实例。

继承这个类的其他类可以定义自己的这个方法版本：

class Square(Shape):
    def __init__(self, side=10):
        self.side = side

    @classmethod
    def from_square(cls, square):
        return cls(side=square.side)


class Rectangle(Shape):
    def __init__(self, length=10, width=10):
        self.length = length
        self.width = width

    @classmethod
    def from_square(cls, square):
        return cls(length=square.side, width=square.side)


class RightTriangle(Shape):
    def __init__(self, a=10, b=10):
        self.a = a
        self.b = b
        self.c = ((a*a) + (b*b))**(.5)

    @classmethod
    def from_square(cls, square):
        return cls(a=square.length, b=square.width)


class Circle(Shape):
    def __init__(self, radius=10):
        self.radius = radius

    @classmethod
    def from_square(cls, square):
        return cls(radius=square.length/2)

这样做的好处是，你可以把这些未实例化的类当作多态的对象来处理。

square = Square(3)
for polymorphic_class in (Square, Rectangle, RightTriangle, Circle):
    this_shape = polymorphic_class.from_square(square)

你可能会说，这样做很好，但为什么我不能用 @staticmethod 来实现同样的多态行为呢：

class Circle(Shape):
    def __init__(self, radius=10):
        self.radius = radius

    @staticmethod
    def from_square(square):
        return Circle(radius=square.length/2)

答案是，你可以这样做，但你就无法享受到继承的好处，因为在方法中必须明确调用 Circle。这意味着如果我从一个继承的类中调用这个方法而没有重写它，我每次得到的仍然是 Circle。

看看当我定义另一个形状类，而这个类并没有任何自定义的 from_square 逻辑时，会有什么收获：

class Hexagon(Shape):
    def __init__(self, side=10):
        self.side = side

    # note the absence of classmethod here, this will use from_square it inherits from shape

在这里，你可以不定义 @classmethod，它会使用 Shape.from_square 的逻辑，同时保留 cls 的身份，并返回适当的形状。

square = Square(3)
for polymorphic_class in (Square, Rectangle, RightTriangle, Circle, Hexagon):
    this_shape = polymorphic_class.from_square(square)

Answer 2

其实，__new__ 是一个非常重要的类方法。它是用来创建实例的地方。

所以，当你使用 dict() 时，它实际上是在调用 dict.__new__，当然了。不过，还有一种很方便的方法可以创建字典，那就是使用类方法 dict.fromkeys()。

比如：

>>> dict.fromkeys("12345")
{'1': None, '3': None, '2': None, '5': None, '4': None}

Answer 3

初始化的辅助方法：

class MyStream(object):

    @classmethod
    def from_file(cls, filepath, ignore_comments=False):    
        with open(filepath, 'r') as fileobj:
            for obj in cls(fileobj, ignore_comments):
                yield obj

    @classmethod
    def from_socket(cls, socket, ignore_comments=False):
        raise NotImplemented # Placeholder until implemented

    def __init__(self, iterable, ignore_comments=False):
       ...