面试题：Python类的静态方法与类方法的区别

Question

请详细阐述Python中类的静态方法和类方法在定义方式、调用方式以及使用场景上有什么区别。并分别给出一个简单的示例代码说明。

Answer 1

定义方式

1. 静态方法：使用@staticmethod装饰器定义，其方法不需要self或cls参数。

   class MyClass:
       @staticmethod
       def static_method():
           print("这是一个静态方法")
   

2. 类方法：使用@classmethod装饰器定义，方法第一个参数通常命名为cls，代表类本身。

   class MyClass:
       @classmethod
       def class_method(cls):
           print(f"这是一个类方法，类名为: {cls.__name__}")
   

调用方式

1. 静态方法：可以通过类名直接调用，也可以通过类的实例调用。

   MyClass.static_method()
   obj = MyClass()
   obj.static_method()
   

2. 类方法：可以通过类名直接调用，也可以通过类的实例调用，在通过实例调用时，实例所属的类会作为cls参数传递进去。

   MyClass.class_method()
   obj = MyClass()
   obj.class_method()
   

使用场景

1. 静态方法：
   • 当方法不需要访问类或实例的任何状态时使用。例如工具函数，它与类相关，但不依赖于类的特定实例或类状态。
   • 示例：计算圆的面积的工具函数，不依赖于任何类或实例的状态。

   import math
   
   
   class Circle:
       def __init__(self, radius):
           self.radius = radius
   
       @staticmethod
       def calculate_area(r):
           return math.pi * r * r
   
   
   area = Circle.calculate_area(5)
   print(area)
   

2. 类方法：
   • 当方法需要访问或修改类级别的属性，或者需要根据不同的输入创建不同类型的类实例时使用。
   • 示例：根据字符串创建不同类型日期对象的工厂方法。

   from datetime import datetime
   
   
   class Date:
       def __init__(self, year, month, day):
           self.year = year
           self.month = month
           self.day = day
   
       @classmethod
       def from_string(cls, date_str):
           year, month, day = map(int, date_str.split('-'))
           return cls(year, month, day)
   
   
   date = Date.from_string('2023-10-01')
   print(date.year, date.month, date.day)