Змінні екземпляра проти змінних класів в Python

У мене є класи Python, з яких мені потрібно лише один екземпляр під час виконання, тому достатньо матимуть атрибути лише один раз на клас, а не на екземпляр. Якщо буде декілька екземплярів (що не відбудеться), усі екземпляри повинні мати однакову конфігурацію. Цікаво, який із наведених варіантів був би кращим чи «ідіоматичним» Python.

Змінні класу:

class MyController(Controller):

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

  def action(self, request):
    pass

Змінні екземпляри:

class MyController(Controller):

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

  def action(self, request):
    pass

Якщо у вас все-таки є лише один екземпляр, найкраще робити всі змінні за примірником, просто тому, що до них буде доступно (трохи) швидше (один менший рівень "пошуку" через "успадкування" від класу до інстанції), і немає жодних недоліків, які можна зважити на цю невелику перевагу.

Подальше відлуння поради Майка та Алекса та додавання мого власного кольору ...

Використання атрибутів екземпляра є типовим ... більш ідіоматичним Python. Атрибути класу використовуються не так сильно, оскільки випадки їх використання є специфічними. Те саме стосується статичних та класових методів порівняно з "нормальними" методами. Це спеціальні конструкції, що стосуються конкретних випадків використання, інакше це код, створений непристойним програмістом, який хоче показати, що вони знають якийсь незрозумілий куточок програмування Python.

У своїй відповіді Алекс зазначає, що доступ буде (трохи) швидшим завдяки одному меншому рівню пошуку ... Дозвольте мені уточнити для тих, хто ще не знає, як це працює. Він дуже схожий на змінний доступ - порядок пошуку якого:

1. місцеві жителі
2. нелокальні
3. глобалів
4. вбудовані

Для доступу до атрибутів порядок:

1. екземпляр
2. клас
3. базові класи, визначені MRO (порядок роздільної здатності методу)

Обидві методи працюють "зсередини", тобто більшість локальних об'єктів перевіряються спочатку, потім зовнішні шари перевіряються послідовно.

У вашому прикладі вище, скажімо, ви шукаєте pathатрибут. Коли він зустрічає посилання типу " self.path", Python спочатку розгляне атрибути екземпляра для відповідності. Коли це не вдається, він перевіряє клас, з якого об'єкт був створений. Нарешті, він шукатиме базові класи. Як зазначив Алекс, якщо ваш атрибут знайдений в екземплярі, його не потрібно шукати в іншому місці, отже, і ваша невелика економія часу.

Однак якщо ви наполягаєте на атрибутах класу, вам потрібен додатковий пошук. Або іншою вашою альтернативою є посилання на об'єкт через клас замість екземпляра, наприклад, MyController.pathзамість self.path. Це прямий пошук, який обійде відкладений пошук, але, як згадує Алекс нижче, це глобальна змінна, і ви втрачаєте той біт, який ви думали, що збираєтеся зберегти (якщо ви не створите локальну посилання на ім'я [глобального] класу ).

Суть полягає в тому, що ви повинні використовувати атрибути екземплярів більшу частину часу. Однак трапляться випадки, коли атрибут класу є правильним інструментом для роботи. Код, використовуючи обидва одночасно, вимагатиме максимальної ретельності, оскільки використання selfлише отримує об’єкт атрибута екземпляра та тініє доступ до однойменного атрибута класу. У цьому випадку для використання посилання на нього потрібно використовувати атрибут доступу за назвою класу.

Коли ви сумніваєтесь, ви, ймовірно, хочете атрибут примірника.

Атрибути класу найкраще зарезервувати для особливих випадків, коли вони мають сенс. Єдиний дуже поширений випадок використання - це методи. Не рідкість використання атрибутів класу для констант лише для читання, про які повинні знати екземпляри (хоча єдиною вигодою для цього є те, якщо ви також хочете отримати доступ поза межами класу), але вам, безумовно, слід бути обережними щодо зберігання будь-якого стану в них , що рідко хочеться. Навіть якщо у вас буде лише один екземпляр, ви повинні написати клас, як і будь-який інший, що зазвичай означає використання атрибутів екземпляра.

Те саме питання щодо продуктивності доступу до змінних класу в Python - код тут адаптований від @Edward Loper

Локальні змінні - це найшвидший доступ до них, зв'язаний із модульними змінними, за ними - Класові змінні, за ними - інстанції.

Існує 4 сфери, до яких можна отримати доступ до змінних:

1. Змінні інстанції (self.varname)
2. Змінні класи (Classname.varname)
3. Змінні модуля (VARNAME)
4. Локальні змінні (varname)

Тест:

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) )

Результат:

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