技术背景

在Python面向对象编程中，@classmethod和@staticmethod是两个重要的装饰器，它们能改变方法的调用方式和行为。常规的实例方法第一个参数是self，代表实例本身；而@classmethod和@staticmethod则提供了不同的调用和使用方式，以满足多样化的编程需求。

实现步骤

类方法（@classmethod）

类方法的第一个参数通常是cls，代表类本身。以下是一个示例：

class Date(object):
    def __init__(self, day=0, month=0, year=0):
        self.day = day
        self.month = month
        self.year = year

    @classmethod
    def from_string(cls, date_as_string):
        day, month, year = map(int, date_as_string.split('-'))
        date1 = cls(day, month, year)
        return date1

使用方法：

date2 = Date.from_string('11-09-2012')

静态方法（@staticmethod）

静态方法不需要传入self或cls参数，它就像一个普通函数，只是定义在类的命名空间中。示例如下：

class Date(object):
    def __init__(self, day=0, month=0, year=0):
        self.day = day
        self.month = month
        self.year = year

    @staticmethod
    def is_date_valid(date_as_string):
        day, month, year = map(int, date_as_string.split('-'))
        return day <= 31 and month <= 12 and year <= 3999

使用方法：

is_date = Date.is_date_valid('11-09-2012')

核心代码

类方法

class Date:
    def __init__(self, month, day, year):
        self.month = month
        self.day = day
        self.year = year

    def display(self):
        return "{0}-{1}-{2}".format(self.month, self.day, self.year)

    @classmethod
    def millenium(cls, month, day):
        return cls(month, day, 2000)

静态方法

class Date:
    def __init__(self, month, day, year):
        self.month = month
        self.day = day
        self.year = year

    def display(self):
        return "{0}-{1}-{2}".format(self.month, self.day, self.year)

    @staticmethod
    def millenium(month, day):
        return Date(month, day, 2000)

最佳实践

使用类方法作为工厂方法

类方法常用于创建工厂方法，允许通过不同的方式创建类的实例。例如：

class PythonBook:
    def __init__(self, name, author):
        self.name = name
        self.author = author

    def __repr__(self):
        return f'Book: {self.name}, Author: {self.author}'

    @classmethod
    def book1(cls):
        return cls('Learning Python', 'Mark Lutz')

    @classmethod
    def book2(cls):
        return cls('Python Think', 'Allen B Dowey')

使用静态方法进行验证

静态方法适用于与类相关但不需要访问类或实例属性的操作，如验证日期是否有效：

class Date:
    @staticmethod
    def is_date_valid(date_as_string):
        day, month, year = map(int, date_as_string.split('-'))
        return day <= 31 and month <= 12 and year <= 3999

常见问题

类方法和静态方法的区别是什么？

• 类方法的第一个参数是cls，代表类本身，可以访问类的属性和方法，并且可以被子类继承和重写。
• 静态方法没有默认的第一个参数，它就像一个普通函数，不能访问类或实例的属性和方法，在子类中不会被重写。

什么时候使用类方法，什么时候使用静态方法？

• 当需要创建工厂方法，或者需要根据不同的子类来改变方法的行为时，使用类方法。
• 当方法与类相关，但不需要访问类或实例的属性和方法时，使用静态方法。例如，验证函数、数学计算等。