[Python] 인스턴스 메서드 / 정적 메서드 / 클래스 메서드

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0. 파이썬의 메서드 종류

• 메서드는 클래스의 행위를 표현하는 것으로 클래스 내의 함수로 볼 수 있다.
• 파이썬에서 메서드는 크게 3가지로 볼 수 있다.
  • 인스턴스 메서드(instance method) : 아래 1번에서 자세히 설명
  • 정적 메서드(static method) : 아래 2번에서 자세히 설명
  • 클래스 메서드(class method) : 아래 3번에서 자세히 설명

1. 인스턴스 메서드(instance method)

• 가장 흔히 쓰이는 것으로, 인스턴스 변수에 엑세스할 수 있도록 첫 번째 인자에 항상 객체 자신을 의미하는 self파라미터를 갖는다.(self이외에도 여러개의 파라미터를 가질 수 있다.)

• 해당 메서드를 호출한 객체에만 영향을 미친다.

• 객체 속성에 접근이 가능하다.

• 호출 방법

  • 해당 클래스 안에서는 self.메서드명
  • 클래스 밖에서는 객체.메서드명

• 예시 코드

  • 아래 코드에서 print_info(), test_func() 가 인스턴스 메서드에 해당한다.
  • #1 :메서드 안에서 메서드를 호출 할 때는 self.메서드() 형식으로 호출한다.
  • #2, #3 클래스 밖에서는 객체.메서드명

class Test:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def print_info(self):
        print(self.name, ',', self.age) #1

    def test_func(self):
        self.print_info() 

test1 = Test('hong', 22)
test1.print_info() #2  결과값 : hong , 22 
test1.test_func() #3 결과값 : hong , 22

2. 정적 메서드(static method)

• 객체와 독립적이지만, 로직상 클래스 내에 포함되는 메서드이다.
• self파라미터를 가지고 있지 않다. 따라서, 인스턴스 변수에 액세스가 불가능하다.
  • 그러나, 정적 메서드 내부에서 클래스 변수(속성) 에는 클래스명.클래스속성명으로 엑세스가 가능하다.
• 정적 메서드는 메서드의 실행이 외부 상태에 영향을 끼치지 않는 순수 함수(pure function)을 만들 때 사용한다.
  • 순수 함수란 부수 효과(side effect)가 없고, 입력 값이 같으면 언제나 같은 출력값을 반환한다.
  • 즉, 인스턴스 상태를 변화시키지 않는 메서드를 만들 때 사용한다.
• @staticmethod라는 데코레이터를 붙여서 해당 메서드가 정적 메서드임을 표시한다.
• 호출 방법 ; 클래스명.정적메서드명 또는 객체명.정적메서드명 둘 다 호출 가능하지만, 전자를 주로 사용한다.
• 예시 코드

class Calc:

    count = 10 # 클래스 변수(클래스 속성)

    @staticmethod
    def add(a):
        print(a + Calc.count) # 클래스 속성에는 엑세스가 가능하다.

    @staticmethod
    def mul(a):
        print(a * Calc.count)

Calc.add(15) # 결과값 :25 
Calc.mul(15) # 결과값 : 150

• 참고 - 파이썬 자료형의 인스턴스 메서드와 정적 메서드
  • 파이썬의 자료형도 인스턴스 메서드, 정적 메서드, 클래스 메서드로 나뉘어져 있다.
  • 아래 예시와 같이, 인스턴스 내용을 변경할 때는 update와 같이 인스턴스 메서드로 작성하면 되고,
  • 인스턴스 내용과는 상관없이 결과만 구하면 될 때는 #1과 같이 정적 메서드로 작성한다.

a = {1, 2, 3, 4}
a.update({5}) # 인스턴스 메서드
print(a) # 결과값 {1, 2, 3, 4, 5}

print(set.union({1, 2, 3, 4}, {5})) #1 정적 메서드, 결과값 {1, 2, 3, 4, 5} 

3. 클래스 메서드 (class method)

• 인스턴스 없이 호출이 가능하다는 점에서 정적 메서드와 비슷하지만 약간의 차이점이 있다.
• self파라미터 대신 cls라는 클래스를 의미하는 파라미터를 갖는다.
• 해당 클래스로 생성된 객체로 부터 호출 되는 것이 아니라, 클래스 자체에서 직접 호출된다.
• 객체의 속성/메서드에는 엑세스가 불가능하다.
  • 그러나, cls.클래스속성명으로 클래스 속성에는 접근 가능하다.
• cls를 사용하면 클레스 메서드 내부에서 현재 클래스의 인스턴스를 만들 수도 있다. (cls() = 현재클래스명() 를 의미. 아래 예시 코드로 확인)
• @classmethod라는 데코레이터를 붙여 해당 메서드가 클래스 메서드임을 표시한다.
• 호출 방법 ; 클래스명.클래스메서드명 또는 객체명.클래스메서드명 둘다 호출 가능하다.
• 예시 코드

class Person:
    count = 0 # 클래스 속성

    def __init__(self):
        Person.count += 1

    @classmethod
    def print_count(cls):
        print('{0}명 생성되었습니다.'.format(cls.count)) # 클래스 속성에는 엑세스가 가능하다.

    @classmethod
    def create(cls):
        p = cls() # 메서드 내부에서 cls()로 현재 클래스의 인스턴스를 만들 수도 있다. 즉, cls() = Person()을 의미한다.
        return p    

ryan = Person()
apeach = Person()

Person.print_count() # 결과값 : 2명 생성되었습니다.
print(Person.create()) # 결과값 : <__main__.Person object at 0x000001BA0AE143D0> Person클래스로 부터 생성된 인스턴스임을 확인할 수 있다.

4. 정적 메서드 vs 클래스 메서드

• 아래 두 예시 코드의 결과를 비교해보자.

• 예시 코드 : 클래스 메서드로 작성

class Figure:
    @classmethod
    def set_name(cls, name):
        cls.name = name

# Figure 클래스를 상속받음
class Circle(Figure):
    pass


Figure.set_name("figure")
print(Figure.name, Circle.name) # 결과값 : figure figure

Circle.set_name("circle")
print(Figure.name, Circle.name) # 결과값 : figure circle

• 예시 코드 : 정적 메소드로 작성

class Figure:
    @staticmethod
    def set_name(name):
        Figure.name = name

# Figure 클래스를 상속받음
class Circle(Figure):
    pass


Figure.set_name("figure")
print(Figure.name, Circle.name) # 결과값 : figure figure

Circle.set_name("circle")
print(Figure.name, Circle.name) # 결과값 : circle circle