Python中的实例变量与类变量


我有Python类，其中我在运行时只需要一个实例，所以每个类只有一次属性就足够了，而不是每个实例。如果有多个实例(这不会发生)，那么所有实例都应该具有相同的配置。我想知道下面哪个选项更好或者更符合"惯用"Python。

类变量:

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class MyController(Controller):

  path ="something/"
  children = [AController, BController]

  def action(self, request):
    pass

实例变量:

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class MyController(Controller):

  def __init__(self):
    self.path ="something/"
    self.children = [AController, BController]

  def action(self, request):
    pass
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如果您只有一个实例，那么最好为每个实例创建所有变量，因为它们访问起来(稍微)更快(由于从类到实例的"继承"而减少了一级的"查找")，并且没有缺点来抵消这个小优势。

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进一步呼应迈克和亚历克斯的建议，加上我自己的颜色…

使用实例属性是典型的、更惯用的Python。类属性不是经常使用的——至少在我连续13年多使用Python的生产代码中不是这样。静态方法和类方法也是如此……只是不太常见，除非有一个特定的用例或一个异常的程序员想要炫耀他们知道Python编程的一些模糊的角落。

alex在他的回复中提到，由于少了一个级别的查找，访问将(稍微)更快一些……对于那些还不知道这是如何工作的人，让我进一步说明一下，它非常类似于变量访问——搜索按以下顺序进行:

当地人外地全局变量内建

属性访问顺序为:

实例类由MRO(方法解析顺序)确定的基类

在上面的示例中，假设您正在查找path属性。当遇到像"self.path"这样的引用时，Python将首先查看匹配的实例属性;当该操作失败时，它将检查实例化对象的类。最后，它将搜索基类。正如alex所指出的，如果您的属性在实例中找到，它将不会遵从类，因此您可以节省一点时间。

但是，如果您坚持使用类属性，您将不得不放弃这一小部分性能，或者，您的另一种选择是通过类而不是实例引用对象，例如，MyController.path而不是self.path。这是一个直接查找，可以绕过延迟查找，但是正如alex下面提到的，这是一个全局变量，所以您丢失了您认为要保存的那部分内容(除非您创建了对[global]类名的本地引用)。

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如果不确定，可能需要实例属性。

类属性最好保留给有意义的特殊情况。唯一非常常见的用例是方法。对于实例需要知道的只读常量使用类属性并不少见(尽管这样做的唯一好处是如果您还希望从类外部访问)，但是对于在其中存储任何状态，您当然应该谨慎，这很少是您想要的。即使只有一个实例，也应该像编写其他实例一样编写该类，这通常意味着使用实例属性。

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在Python中访问类变量的性能也是同样的问题——这里的代码改编自@Edward Loper

本地变量是最快访问的，基本上与模块变量绑定在一起，其次是类变量，然后是实例变量。

你可以从以下四个范围访问变量:

实例变量(self.varname)类变量(Classname.varname)模块变量(VARNAME)本地变量(varname)

测试:

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import timeit

setup='''
XGLOBAL= 5
class A:
    xclass = 5
    def __init__(self):
        self.xinstance = 5
    def f1(self):
        xlocal = 5
        x = self.xinstance
    def f2(self):
        xlocal = 5
        x = A.xclass
    def f3(self):
        xlocal = 5
        x = XGLOBAL
    def f4(self):
        xlocal = 5
        x = xlocal
a = A()
'''
print('access via instance variable: %.3f' % timeit.timeit('a.f1()', setup=setup, number=300000000) )
print('access via class variable: %.3f' % timeit.timeit('a.f2()', setup=setup, number=300000000) )
print('access via module variable: %.3f' % timeit.timeit('a.f3()', setup=setup, number=300000000) )
print('access via local variable: %.3f' % timeit.timeit('a.f4()', setup=setup, number=300000000) )

结果:

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access via instance variable: 93.456
access via class variable: 82.169
access via module variable: 72.634
access via local variable: 72.199