Python类方法和静态方法、魔法函数 _Python

回顾在Python进阶记录之基础篇（十九）中，我们介绍了Python面向对象中对于@property装饰器和__slots__魔法的相关知识点，需要重点理解它们的意义并掌握它们的基本用法。今天我们讲一下Python面向对象中的类方法和静态方法，以及类中拥有特殊功能的魔法函数。
类方法在我们前面介绍的面向对象相关内容中，我们在类中定义的方法都是对象方法，即提供给对象的方法。我们在使用时需要先创建对象，再通过对象调用这些成员方法。但在实际开发中，我们有时并不需要把方法都写成对象方法。
假设现在我们要定义一个“三角形”类，通过传入三条边长来构造三角形，并提供计算周长。

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三角形类
“三角形”类有三个私有变量代表三角形的三条边长，同时提供一个对象方法来计算周长。但是，我们知道，构成三角形是有条件的。因此，我们需要一个方法来验证三条边长是否可以构成三角形。你可以将这个方法定义成对象方法，然后创建对象后去验证是否构成三角形。
但是，如果我们在不知道三条边能不能构成三角形的情况下就创建三角形对象，很显然不是很恰当。所以这个方法，我们需要定义成类方法，即属于三角形类，而不是三角形对象的。

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类方法
类方法使用@classmethod装饰器修饰，第一个参数约定为cls，它代表的是当前类相关信息的对象，通过这个参数我们可以获取和类相关的信息并创建类的对象。
上述代码中，我们定义了类方法is_Triangle( )判断三条边能否构成三角形，若能构成，则利用cls参数创建对象并将生成的对象作为返回结果；若不能构成，则返回False 。
静态方法当方法中我们既不需要使用实例对象，也不需要使用类对象时，我们就可以将该方法定义成静态方法。例如，在上述“三角形”类中，我们需要一个介绍三角形定义的方法，显然，这个方法即不依赖于实例对象，也不依赖于类对象，因此，我们可以将它定义成静态方法。

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静态方法
静态方法通过@staticmethod装饰器修饰，静态方法既不需要传递类对象也不需要传递实例对象，即不需要self或cls参数。静态方法同时支持实例对象或类对象调用。
魔法函数在上一次内容中，我们讲到了__slots__魔法，可以限定类的属性。事实上，Python的类中还有许多形如__xxx__这种具有特殊用途的函数。

__str__

我们先定义一个简单的类，然后创建对象，并打印这个对象。

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打印对象
可以看到，当我们打印对象时，结果很不友好。这时，我们就可以使用__str__魔法函数来定制打印内容。

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__str__魔法函数
类中定义了__str__魔法函数后，再打印对象时，Python就会走__str__魔法函数，打印出我们定制的内容。上述代码中，我们在__str__( )下加了一行代码：__repr__ = __str__，这是因为在命令行下，如果去掉print，调用的就不是__str__( )了，而是__repr__( ) 。
两者的区别是__str__( )返回用户看到的字符串，而__repr__( )返回程序开发者看到的字符串，也就是说，__repr__( )是为开发者调试服务的。因此，如果你觉得__repr__( )作用不大，你也可以去掉这行代码。

__getattr__

【Python类方法和静态方法、魔法函数】正常情况下，当我们直接访问类定义时不存在的属性或方法时，Python是会报错的。例如，我们定义一个Person类。

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直接访问类中不存在的属性或方法
可以看到，我们可以直接访问name属性，但当访问Person类中没有定义的属性age时，Python就报错了。当然，我们可以在访问age前通过动态添加属性的方式给对象添加age属性。但如果要规避这种直接访问带来的错误，我们可以使用__getattr__魔法函数来校验调用是否合法。

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__getattr__魔法函数
上述代码中，我们给Person类增加了__getattr__魔法函数，此时再调用Person类中未定义的属性age时就不会报错了，而是直接返回None 。__getattr__魔法函数同时支持属性和方法的校验，并且attr参数能获取到当前调用的参数名或方法名，从而做一些定制化的事情。例如，可以针对某属性或某方法做特殊处理，一旦有对象调用这个属性或方法，就做特殊处理。