>>> class Pizza(object):
...   def __init__(self, size):
...     self.size = size
...   def get_size(self):
...     return self.size
...
>>> Pizza.get_size
<unbound method Pizza.get_size>

Python在告訴你，屬性_get_size是類Pizza的一個(gè)未綁定方法。這是什么意思呢？很快我們就會知道答案：

>>> Pizza.get_size()
Traceback (most recent call last):
 File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: unbound method get_size() must be called with Pizza instance as first argument (got nothing instead)

我們不能這么調(diào)用，因?yàn)樗€沒有綁定到Pizza類的任何實(shí)例上，它需要一個(gè)實(shí)例作為第一個(gè)參數(shù)傳遞進(jìn)去（Python2必須是該類的實(shí)例，Python3中可以是任何東西），嘗試一下：

>>> Pizza.get_size(Pizza(42))

太棒了，現(xiàn)在用一個(gè)實(shí)例作為它的的第一個(gè)參數(shù)來調(diào)用，整個(gè)世界都清靜了，如果我說這種調(diào)用方式還不是最方便的，你也會這么認(rèn)為的；沒錯，現(xiàn)在每次調(diào)用這個(gè)方法的時(shí)候我們都不得不引用這個(gè)類，如果不知道哪個(gè)類是我們的對象，長期看來這種方式是行不通的。

那么Python為我們做了什么呢，它綁定了所有來自類_Pizza的方法以及該類的任何一個(gè)實(shí)例的方法。也就意味著現(xiàn)在屬性get_size是Pizza的一個(gè)實(shí)例對象的綁定方法，這個(gè)方法的第一個(gè)參數(shù)就是該實(shí)例本身。

>>> Pizza(42).get_size
<bound method Pizza.get_size of <__main__.Pizza object at 0x7f3138827910>>
>>> Pizza(42).get_size()
42

和我們預(yù)期的一樣，現(xiàn)在不再需要提供任何參數(shù)給_get_size，因?yàn)樗呀?jīng)是綁定的，它的self參數(shù)會自動地設(shè)置給Pizza實(shí)例，下面代碼是最好的證明：

>>> m = Pizza(42).get_size
>>> m()
42

更有甚者，你都沒必要使用持有Pizza對象的引用了，因?yàn)樵摲椒ㄒ呀?jīng)綁定到了這個(gè)對象，所以這個(gè)方法對它自己來說是已經(jīng)足夠了。

也許，如果你想知道這個(gè)綁定的方法是綁定在哪個(gè)對象上，下面這種手段就能得知：

>>> m = Pizza(42).get_size
>>> m.__self__
<__main__.Pizza object at 0x7f3138827910>
>>> 
# You could guess, look at this:
...
>>> m == m.__self__.get_size
True

顯然，該對象仍然有一個(gè)引用存在，只要你愿意你還是可以把它找回來。

在Python3中，依附在類上的函數(shù)不再當(dāng)作是未綁定的方法，而是把它當(dāng)作一個(gè)簡單地函數(shù)，如果有必要它會綁定到一個(gè)對象身上去，原則依然和Python2保持一致，但是模塊更簡潔：

>>> class Pizza(object):
...   def __init__(self, size):
...     self.size = size
...   def get_size(self):
...     return self.size
...
>>> Pizza.get_size
<function Pizza.get_size at 0x7f307f984dd0>

靜態(tài)方法

靜態(tài)方法是一類特殊的方法，有時(shí)你可能需要寫一個(gè)屬于這個(gè)類的方法，但是這些代碼完全不會使用到實(shí)例對象本身，例如：

class Pizza(object):
  @staticmethod
  def mix_ingredients(x, y):
    return x + y
 
  def cook(self):
    return self.mix_ingredients(self.cheese, self.vegetables)

這個(gè)例子中，如果把_mix_ingredients作為非靜態(tài)方法同樣可以運(yùn)行，但是它要提供self參數(shù)，而這個(gè)參數(shù)在方法中根本不會被使用到。這里的@staticmethod裝飾器可以給我們帶來一些好處：

Python不再需要為Pizza對象實(shí)例初始化一個(gè)綁定方法，綁定方法同樣是對象，但是創(chuàng)建他們需要成本，而靜態(tài)方法就可以避免這些。

>>> Pizza().cook is Pizza().cook
False
>>> Pizza().mix_ingredients is Pizza.mix_ingredients
True
>>> Pizza().mix_ingredients is Pizza().mix_ingredients
True

可讀性更好的代碼，看到@staticmethod我們就知道這個(gè)方法并不需要依賴對象本身的狀態(tài)。
可以在子類中被覆蓋，如果是把mix_ingredients作為模塊的頂層函數(shù)，那么繼承自Pizza的子類就沒法改變pizza的mix_ingredients了如果不覆蓋cook的話。

類方法

話雖如此，什么是類方法呢？類方法不是綁定到對象上，而是綁定在類上的方法。

>>> class Pizza(object):
...   radius = 42
...   @classmethod
...   def get_radius(cls):
...     return cls.radius
... 
>>> 
>>> Pizza.get_radius
<bound method type.get_radius of <class '__main__.Pizza'>>
>>> Pizza().get_radius
<bound method type.get_radius of <class '__main__.Pizza'>>
>>> Pizza.get_radius is Pizza().get_radius
True
>>> Pizza.get_radius()
42

無論你用哪種方式訪問這個(gè)方法，它總是綁定到了這個(gè)類身上，它的第一個(gè)參數(shù)是這個(gè)類本身（記?。侯愐彩菍ο螅?。

什么時(shí)候使用這種方法呢？類方法通常在以下兩種場景是非常有用的：

工廠方法：它用于創(chuàng)建類的實(shí)例，例如一些預(yù)處理。如果使用@staticmethod代替，那我們不得不硬編碼Pizza類名在函數(shù)中，這使得任何繼承Pizza的類都不能使用我們這個(gè)工廠方法給它自己用。

class Pizza(object):
  def __init__(self, ingredients):
    self.ingredients = ingredients
 
  @classmethod
  def from_fridge(cls, fridge):
    return cls(fridge.get_cheese() + fridge.get_vegetables())

調(diào)用靜態(tài)類：如果你把一個(gè)靜態(tài)方法拆分成多個(gè)靜態(tài)方法，除非你使用類方法，否則你還是得硬編碼類名。使用這種方式聲明方法，Pizza類名明永遠(yuǎn)都不會在被直接引用，繼承和方法覆蓋都可以完美的工作。

class Pizza(object):
  def __init__(self, radius, height):
    self.radius = radius
    self.height = height
 
  @staticmethod
  def compute_area(radius):
     return math.pi * (radius ** 2)
 
  @classmethod
  def compute_volume(cls, height, radius):
     return height * cls.compute_area(radius)
 
  def get_volume(self):
    return self.compute_volume(self.height, self.radius)

抽象方法

抽象方法是定義在基類中的一種方法，它沒有提供任何實(shí)現(xiàn)，類似于Java中接口(Interface)里面的方法。

在Python中實(shí)現(xiàn)抽象方法最簡單地方式是：

class Pizza(object):
  def get_radius(self):
    raise NotImplementedError

任何繼承自_Pizza的類必須覆蓋實(shí)現(xiàn)方法get_radius，否則會拋出異常。

這種抽象方法的實(shí)現(xiàn)有它的弊端，如果你寫一個(gè)類繼承Pizza，但是忘記實(shí)現(xiàn)get_radius，異常只有在你真正使用的時(shí)候才會拋出來。

>>> Pizza()
<__main__.Pizza object at 0x7fb747353d90>
>>> Pizza().get_radius()
Traceback (most recent call last):
 File "<stdin>", line 1, in <module>
 File "<stdin>", line 3, in get_radius
NotImplementedError

還有一種方式可以讓錯誤更早的觸發(fā)，使用Python提供的abc模塊，對象被初始化之后就可以拋出異常：

import abc
 
class BasePizza(object):
  __metaclass__ = abc.ABCMeta
 
  @abc.abstractmethod
  def get_radius(self):
     
"""Method that should do something."""

使用abc后，當(dāng)你嘗試初始化BasePizza或者任何子類的時(shí)候立馬就會得到一個(gè)TypeError，而無需等到真正調(diào)用get_radius的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)異常。

>>> BasePizza()
Traceback (most recent call last):
 File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: Can't instantiate abstract class BasePizza with abstract methods get_radius

混合靜態(tài)方法、類方法、抽象方法

當(dāng)你開始構(gòu)建類和繼承結(jié)構(gòu)時(shí)，混合使用這些裝飾器的時(shí)候到了，所以這里列出了一些技巧。

記住，聲明一個(gè)抽象的方法，不會固定方法的原型，這就意味著雖然你必須實(shí)現(xiàn)它，但是我可以用任何參數(shù)列表來實(shí)現(xiàn)：

import abc
 
class BasePizza(object):
  __metaclass__ = abc.ABCMeta
 
  @abc.abstractmethod
  def get_ingredients(self):
     
"""Returns the ingredient list."""
 
class Calzone(BasePizza):
  def get_ingredients(self, with_egg=False):
    egg = Egg() if with_egg else None
    return self.ingredients + egg

這樣是允許的，因?yàn)镃alzone滿足BasePizza對象所定義的接口需求。同樣我們也可以用一個(gè)類方法或靜態(tài)方法來實(shí)現(xiàn)：

import abc
 
class BasePizza(object):
  __metaclass__ = abc.ABCMeta
 
  @abc.abstractmethod
  def get_ingredients(self):
     
"""Returns the ingredient list."""
 
class DietPizza(BasePizza):
  @staticmethod
  def get_ingredients():
    return None

這同樣是正確的,因?yàn)樗裱橄箢怋asePizza設(shè)定的契約。事實(shí)上get_ingredients方法并不需要知道返回結(jié)果是什么，結(jié)果是實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，不是契約條件。

因此，你不能強(qiáng)制抽象方法的實(shí)現(xiàn)是一個(gè)常規(guī)方法、或者是類方法還是靜態(tài)方法，也沒什么可爭論的。從Python3開始（在Python2中不能如你期待的運(yùn)行，見issue5867），在abstractmethod方法上面使用@staticmethod和@classmethod裝飾器成為可能。

import abc
 
class BasePizza(object):
  __metaclass__ = abc.ABCMeta
 
  ingredient = ['cheese']
 
  @classmethod
  @abc.abstractmethod
  def get_ingredients(cls):
     
"""Returns the ingredient list."""
     return cls.ingredients

別誤會了，如果你認(rèn)為它會強(qiáng)制子類作為一個(gè)類方法來實(shí)現(xiàn)get_ingredients那你就錯了，它僅僅表示你實(shí)現(xiàn)的get_ingredients在BasePizza中是一個(gè)類方法。

可以在抽象方法中做代碼的實(shí)現(xiàn)？沒錯，Python與Java接口中的方法相反，你可以在抽象方法編寫實(shí)現(xiàn)代碼通過super()來調(diào)用它。（譯注：在Java8中，接口也提供的默認(rèn)方法，允許在接口中寫方法的實(shí)現(xiàn)）

import abc
 
class BasePizza(object):
  __metaclass__ = abc.ABCMeta
 
  default_ingredients = ['cheese']
 
  @classmethod
  @abc.abstractmethod
  def get_ingredients(cls):
     
"""Returns the ingredient list."""
     return cls.default_ingredients
 
class DietPizza(BasePizza):
  def get_ingredients(self):
    return ['egg'] + super(DietPizza, self).get_ingredients()

這個(gè)例子中，你構(gòu)建的每個(gè)pizza都通過繼承BasePizza的方式，你不得不覆蓋get_ingredients方法，但是能夠使用默認(rèn)機(jī)制通過super()來獲取ingredient列表。

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