一文彻底搞懂Python实例方法、类方法和静态方法的区别

1. 概述

• **实例方法(Instance Method)**：绑定对象实例，可操作实例属性
• **类方法(Class Method)**：绑定类本身，可操作类属性
• **静态方法(Static Method)**：独立工具函数，不绑定实例或类

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2. 实例方法

基本特性

• 定义格式：默认第一个参数为self
• 访问权限：可访问实例属性和类属性
• 调用方式：必须通过类实例调用

代码示例

class MyClass:
    def instance_method(self):
        print(f"实例方法调用，实例属性: {self.instance_attr}")
        print(f"类属性: {MyClass.class_attr}")

obj = MyClass()
obj.instance_attr = "Hello"
MyClass.class_attr = "World"
obj.instance_method()

3. 类方法

基本特性

• 定义格式：使用@classmethod装饰器，第一个参数为cls
• 访问权限：只能访问类属性
• 调用方式：可通过类或实例调用

代码示例

class MyClass:
    class_attr = "原始值"
    
    @classmethod
    def class_method(cls):
        print(f"类方法调用，修改前类属性: {cls.class_attr}")
        cls.class_attr = "新值"
        print(f"修改后类属性: {cls.class_attr}")

MyClass.class_method()  # 通过类调用
obj = MyClass()
obj.class_method()      # 通过实例调用

4. 静态方法

基本特性

• 定义格式：使用@staticmethod装饰器，无默认参数
• 访问权限：不能访问实例或类属性
• 调用方式：可通过类或实例调用

代码示例

class MyClass:
    @staticmethod
    def static_method(num):
        print(f"静态方法调用，参数平方: {num ** 2}")

MyClass.static_method(5)  # 通过类调用
obj = MyClass()
obj.static_method(3)      # 通过实例调用

代码实例对比

class 汽车工厂:
    默认颜色 = "白色"  # 类属性（所有车默认颜色）
    
    def __init__(self, 型号):
        self.型号 = 型号  # 实例属性（每辆车的型号不同）
    
    # 实例方法：操作具体汽车
    def 改颜色(self, 新颜色):
        print(f"把 {self.型号} 的颜色改成 {新颜色}")
        self.颜色 = 新颜色
    
    # 类方法：操作整个工厂
    @classmethod
    def 换默认颜色(cls, 新颜色):
        print(f"工厂所有新车的默认颜色改为 {新颜色}")
        cls.默认颜色 = 新颜色  # 修改类属性
    
    # 静态方法：独立工具
    @staticmethod
    def 计算油耗(公里数, 排量):
        return 公里数 * 排量 * 0.01

# ------------------ 使用场景 -------------------  
# 1. 实例方法：操作具体对象
我的车 = 汽车工厂("SUV")  
我的车.改颜色("红色")  #  正确：修改具体车的颜色

# 2. 类方法：修改工厂设置
汽车工厂.换默认颜色("蓝色")  #  正确：所有新车变蓝色
新车 = 汽车工厂("轿车")
print(新车.颜色)  # 输出：蓝色（因为类属性被修改）

# 3. 静态方法：独立计算
油耗 = 汽车工厂.计算油耗(100, 2.0)  #  正确：无需具体车或工厂
print(f"油耗：{油耗}升")  # 输出：油耗：2.0升