Python 的内置函数 classmethod

Python 的内置函数 classmethod 用于将一个方法转换为类方法。类方法与普通实例方法不同，它不需要实例化对象即可调用，而是通过类本身直接调用。类方法的第一个参数通常命名为 cls，表示类本身，而不是实例对象。

基本语法

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

特点

1. 绑定到类而非实例：类方法绑定到类本身，而不是类的实例。调用时不需要创建类的实例。
2. 第一个参数为 cls：类方法的第一个参数是类本身（通常命名为 cls），而不是实例（self）。
3. 通过装饰器使用：使用 @classmethod 装饰器将一个方法标记为类方法。

使用场景

1. 工厂方法：用于创建类的实例，可以根据不同参数返回不同子类的实例。

   class Animal:
       @classmethod
       def create_animal(cls, animal_type):
           if animal_type == "dog":
               return Dog()
           elif animal_type == "cat":
               return Cat()
   

2. 替代构造函数：提供额外的构造方式，比如从不同格式的数据创建对象。

   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)
   

3. 类级别的操作：执行与类相关但不依赖实例的操作，比如统计实例数量。

   class Person:
       count = 0
       
       @classmethod
       def get_count(cls):
           return cls.count
   

与静态方法的区别

• 类方法：接收类作为第一个参数，可以访问和修改类状态。
• 静态方法：不接收任何特殊参数（没有 self 或 cls），不能访问类或实例的状态。

示例

class Pizza:
    def __init__(self, ingredients):
        self.ingredients = ingredients
    
    @classmethod
    def margherita(cls):
        return cls(["mozzarella", "tomatoes"])
    
    @classmethod
    def prosciutto(cls):
        return cls(["mozzarella", "tomatoes", "ham"])

# 使用类方法创建实例
p1 = Pizza.margherita()
p2 = Pizza.prosciutto()

classmethod 是 Python 中实现类级别操作的重要工具，特别适合需要在不实例化类的情况下执行与类相关的操作时使用。
staticmethod 不接收特殊参数，只是组织在类命名空间中的普通函数

注意事项

1. 类方法不能访问实例属性（因为没有 self 参数）
2. 当方法逻辑不需要访问实例属性但需要知道类信息时，应该使用类方法而非静态方法
3. 在元类编程中，类方法常用于自定义类创建行为