Pythonic方式初始化（复杂）静态数据成员

Question

我有一个类，里面有一个复杂的数据成员，我想让它保持“静态”。我想用一个函数来初始化它，只需要初始化一次。像这样的做法在Python中算不算好呢：

def generate_data():
    ... do some analysis and return complex object e.g. list ...

class Coo:
    data_member = generate_data()
    ... rest of class code ...

这个函数 generate_data 需要花费很长时间才能完成，并且返回的数据在程序运行期间是保持不变的。我不想在每次创建类 Coo 的实例时都运行这个函数。

另外，我想确认一下，只要我在 __init__ 方法中不对 data_member 进行赋值，它就会保持“静态”状态，对吧？如果 Coo 类中的某个方法往 data_member（假设它是一个列表）添加了一些值，这个添加的值会对其他实例可用吗？

谢谢

Answer 1

这段代码 data_member = generate_data() 只会执行一次，发生在 class coo: ... 这段代码被运行的时候。通常情况下，类的定义是在模块的层级上进行的，也就是说，当你导入这个模块时，这段代码就会被执行。所以，data_member = generate_data() 只会在你第一次导入包含 coo 类的模块时执行一次。

所有的 coo 类的实例都会共享这个 data_member，你可以通过写 coo.data_member 来访问它。对 coo.data_member 的任何修改，所有的 coo 实例都能立刻看到。每个实例也可以有自己的 data_member 属性。你可以通过写 self.data_member = ... 来设置这个属性，这样它只对那个特定的实例可见。不过，那个“静态”的 data_member 仍然可以通过 coo.data_member 来访问。

Answer 2

正如其他人所说，你说得对——我再补充一点需要注意的：如果一个实例修改了对象的 coo.data_member 本身，比如说

self.data_member.append('foo')

那么其他实例也能看到这个修改。但是如果你这样做

self.data_member = new_object

那么就会创建一个新的 实例 成员，这个新的成员会覆盖掉类成员，只对这个实例可见，其他实例看不到。这个区别并不总是容易发现，比如 self.data_member += 'foo' 和 self.data_member = self.data_member + 'foo' 之间的差别。

为了避免这种情况，你最好总是通过 coo.data_member 来引用这个对象，而不是通过 self。

Answer 3

你说得完全正确。data_member 只会被创建一次，并且对所有的 coo 实例都是可用的。如果任何一个实例修改了它，其他所有实例都能看到这个修改。

下面是一个例子，展示了这些内容，最后会显示它的输出：

def generate_data():
    print "Generating"
    return [1,2,3]

class coo:
    data_member = generate_data()
    def modify(self):
        self.data_member.append(4)

    def display(self):
        print self.data_member

x = coo()
y = coo()
y.modify()
x.display()

# Output:
# Generating
# [1, 2, 3, 4]