Python中的实例变量与类变量

Question

我有Python类,其中我在运行时只需要一个实例,因此每个类只有一次属性就足够了,而不是每个实例.如果存在多个实例(不会发生),则所有实例都应具有相同的配置.我想知道以下哪个选项会更好或更"惯用"Python.

类变量:

class MyController(Controller):

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

  def action(self, request):
    pass

实例变量:

class MyController(Controller):

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

  def action(self, request):
    pass

Answer 1

如果你只有一个实例,那么最好每个实例创建所有变量,只是因为它们会被访问(一点点)更快(由于从类到实例的"继承",一个更少的"查找"级别),并且没有任何缺点可以衡量这个小优势.

Answer 2

进一步回应迈克和亚历克斯的建议并添加我自己的颜色......

使用实例属性是典型的,更惯用的Python.类属性不常使用 - 至少在我连续13年的Python中没有生产代码.对于静态和类方法也是如此...除非有特定的用例或异常的程序员想要炫耀他们知道Python编程的一些不起眼的角落,否则不是很常见.

alex在他的回复中提到,由于一个较少的查找级别,访问速度会快一点点...让我进一步澄清那些不知道它是如何工作的人,它与变量访问非常相似 - - 按此顺序搜索:

1. 当地人
2. nonlocals
3. 全局
4. 内置插件

对于属性访问,顺序是:

1. 例
2. 类
3. 由MRO确定的基类(方法解析顺序)

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会首先查看实例属性以获得匹配; 当失败时,它会检查从中实例化对象的类.最后,它将搜索基类.正如亚历克斯所说,如果在实例中找到你的属性,它就不会顺从类,因此节省了一点时间.

但是,如果你坚持使用类属性,你将不得不放弃这一点性能,或者,你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,这将绕过延迟的查找,但亚历克斯以下提到,这是一个全局变量,让你失去了,你以为你是去拯救(除非你创建一个本地参考[全球]类名位).

Answer 3

如有疑问,您可能需要实例属性.

类属性最好保留用于有意义的特殊情况.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,使用类属性并不罕见(尽管这样做的唯一好处就是如果你也希望从类外部进行访问),但你应该谨慎地将任何状态存储在它们中,这很少是你想要的.即使您只有一个实例,也应该像编写其他任何实例一样编写类,这通常意味着使用实例属性.

Answer 4

同样的问题在 Python 中访问类变量的性能- 这里的代码改编自 @Edward Loper

局部变量访问速度最快，与模块变量密切相关，其次是类变量，然后是实例变量。

您可以从以下 4 个范围访问变量：

1. 实例变量（self.varname）
2. 类变量 (Classname.varname)
3. 模块变量 (VARNAME)
4. 局部变量（varname）

考试：

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：

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