Python 中的静态类变量，不会为每个实例复制

Question

我需要一种方法来在 Python 中创建一个只有类才有的静态类变量。我不能为每个实例一遍又一遍地创建这个变量，因为目标类变量将是一个巨大的只读数据结构。每个实例都必须能够通过该类以只读方式访问它，但由于它是大量数据并且将有数千个实例，我无法承受每个实例会再次创建此数据结构的另一个副本。

我找到了this question，但它并没有解决我的问题，因为建议的静态类变量是为每个实例创建的：

>>> class MyClass():
    i = 1
>>> m = MyClass()
>>> m.i
1

换句话说，我正在寻找类似 PHP 中的静态类变量：

<?php
class Foo
{
    public static $my_static = 'foo';
}

$foo = new Foo();
print $foo::$my_static . "\n";     // Accessable throught the class
print $foo->my_static . "\n";      // Undefined "Property" my_static     
?>

这正是我所需要的，静态类变量只为类创建一次，所有实例都可以通过类访问它，但这个静态类变量不会为每个新实例一遍又一遍地创建。是否可以在 Python 中创建这样的静态类变量？

PS：如果我不使用 OOP，我现在有一些解决方法，但如果我能找到一个好的且清晰易读的 OOP 解决方案，那么它在整个项目中会更有意义。

Answer 1

为每个实例创建建议的静态类变量

这是错误的，你可以很容易地证明：

>>> class Test():
    class_attr = []


>>> t1 = Test()
>>> t2 = Test()
>>> t1.class_attr is t2.class_attr
True  # this means that they reference exactly the same object
>>> t1.class_attr.append(1)  # alter via t1
>>> t2.class_attr
[1]  # see the changes via t2

但是，您可以用实例属性覆盖类属性：

>>> t1.class_attr = []
>>> t1.class_attr is t2.class_attr
False

所以如果你需要替换类属性（而不是像append那样就地改变它）你应该通过类而不是实例来这样做（在这种情况下, Test.class_attr = [] 会同时影响t1 和 t2)。

Answer 2

class MyClass():
    i = 1

inst = MyClass()

类的所有属性都存储在__dict__ 中。它包含i（除了一堆其他的东西）：

>>> MyClass.__dict__
mappingproxy({'__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'MyClass' objects>,
'__module__': '__main__', '__dict__': <attribute '__dict__' of 'MyClass'
 objects>, 'i': 1, '__doc__': None})

实例没有任何属性：

>>> inst.__dict__
{}

如果在inst.__dict__ 中找不到i，则在MyClass.__dict__ 中继续搜索。尽管它看起来有点像实例有一个属性i，但它实际上只存在于类中。

分配给实例后：

inst.i = 10

这个变化：

>>> inst.__dict__
{'i': 10}

现在，实例有自己的属性了。