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Python 内建函数列表 > Python 的内置函数 classmethod

Python 的内置函数 classmethod 是一个装饰器，用于将一个方法标记为类方法。类方法属于类本身，而不是类的实例，因此可以在不创建实例的情况下直接通过类名调用。

def classmethod(fn):
    '''
    把一个方法封装成类方法

    :param fn: 要封装的方法
    :return: 封装后的方法
    '''

使用 @classmethod 装饰器来定义类方法：

class MyClass:
    @classmethod
    def my_class_method(cls, arg1, arg2):
        # 方法实现
        pass

示例：

运行结果

class Employee:
    raise_amount = 1.04  # 类变量

    def __init__(self, name, salary):
        self.name = name
        self.salary = salary

    @classmethod
    def set_raise_amount(cls, amount):
        cls.raise_amount = amount  # 修改类变量

# 使用
Employee.set_raise_amount(1.05)  # 直接通过类调用
emp = Employee("John", 50000)
emp.set_raise_amount(1.06)  # 也可以通过实例调用（但修改的是类变量）

类方法是面向对象编程中一种特殊的方法类型，它属于类本身而非类的实例对象。与普通实例方法不同，类方法在定义时需要使用@classmethod装饰器进行修饰，并且其第一个参数约定俗成命名为cls(指代类本身)，而不是实例方法的self参数。

类方法的主要特点包括：

访问方式：可以直接通过类名调用(如ClassName.method_name())，无需创建类的实例
应用场景：适合处理与类相关但不依赖于特定实例的操作
参数特点：自动接收类对象作为第一个参数
权限范围：可以访问类属性，但不能直接访问实例属性

常见的使用场景包括：

工厂模式：创建类的替代构造方法
- 当需要根据不同的输入参数创建不同类型的对象实例时，可以使用类方法作为工厂方法
- 例如：一个图形类可以有类方法 create_circle() 和 create_square() 来创建特定类型的图形对象
- 比直接使用构造函数更灵活，可以封装复杂的对象创建逻辑
类状态的修改：修改所有实例共享的类变量
- 当需要修改或访问类的全局状态时，可以使用类方法
- 例如：一个计数器类可以用类方法 increment_count() 来修改所有实例共享的计数变量
- 适用于需要在整个类范围内维护和操作共享数据的情况
工具方法：提供与类相关但不依赖实例的实用功能
- 当需要提供与类相关但不需要实例化的功能时，可以使用类方法
- 例如：数学计算类可以提供 convert_units() 这样的单位转换方法
- 日期处理类可以提供 is_leap_year() 这样的静态检查方法
- 这些方法逻辑上与类相关，但不依赖于具体的实例状态

其他应用场景还包括：

替代构造函数（如从不同数据格式创建对象）
实现单例模式
提供类级别的配置方法
执行类相关的预处理或后处理操作

示例：

class Date:
    def __init__(self, year, month, day):
        self.year = year
        self.month = month
        self.day = day
    
    @classmethod
    def from_string(cls, date_string):
        year, month, day = map(int, date_string.split('-'))
        return cls(year, month, day)  # 相当于调用Date(year, month, day)

# 直接通过类调用而不需实例化
date = Date.from_string("2023-05-15")

与静态方法的区别：
虽然静态方法(@staticmethod)也可以通过类名直接调用，但它不会自动接收类或实例作为参数(self或cls)，更适合完全独立于类和实例的操作。与实例方法必须接收self参数和类方法必须接收cls参数不同，静态方法就像一个被封装在类里的普通函数，既可被类调用，也可被实例调用。

这种特性使静态方法特别适合以下场景：

类中需要实现但不需要访问类或实例状态的辅助功能
将相关功能组织在同一个命名空间下
不需要继承重写的工具方法

例如：

class MathUtility:
    @staticmethod
    def add(a, b):
        return a + b
    
    @staticmethod
    def factorial(n):
        return 1 if n == 0 else n * MathUtility.factorial(n-1)

# 通过类名调用
print(MathUtility.add(2, 3))  # 输出5
print(MathUtility.factorial(5))  # 输出120

# 通过实例调用
calc = MathUtility()
print(calc.add(5, 7))  # 输出12

需要注意的是，静态方法虽然方便，但过度使用会影响代码的面向对象特性。静态方法本质上属于函数式编程范式，它们以独立的方式存在，无法访问类或实例的状态（self或cls）。这种特性使得静态方法更适合处理与类相关但不需要类状态的操作，比如数学计算、工具函数等。

以下是一些典型场景的对比：

适合使用静态方法的例子：

计算两个日期之间的天数差
验证字符串格式是否符合规范
生成随机ID等工具函数

应该使用实例方法的例子：

需要访问或修改实例属性的操作
涉及业务逻辑的状态变更
需要多态特性的方法

当方法确实需要访问类或实例状态时，仍应使用实例方法或类方法。比如：

需要访问实例属性的方法应定义为实例方法
需要访问类级别的配置或状态时应使用类方法
需要同时操作实例和类状态时要使用混合方法

过度使用静态方法会导致代码失去面向对象的优势，如继承、多态和封装等特性。合理的做法是根据实际业务需求，在保持代码面向对象特性的前提下适当使用静态方法。

《Python 的内置函数 classmethod》是转载文章，点击查看原文。

Python的内置函数classmethod

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