假如今晚沒有夢到更多封裝主題，本篇應該是這條物件導向大支柱的最後一講了。

• 前面幾篇談到：屬性(attributes)如按類別/物件層面區分，有類別屬性(class attributes)和實例屬性(instance attributes)兩種。同樣地，方法(methods)也有類別方法class methods和實例方法instance methods兩種。
• 其實，除了class methods和instance methods，Python還有第三種方法，就是今天要介紹的static methods，中文稱為「靜態方法」(註1)。
• 靜態方法是指某些在邏輯上和類別相關，但又用不到類別任何屬性(不管是類別屬性或實例屬性都用不到)的方法。

實例說明

• 我們在做某個專案。為了需要撰寫get_total_species()和get_total_trees()兩個函數，分別取得全球的樹種數及全球有多少棵樹。先不管函數內用甚麼方式取得，這不是今天要說的重點。

• 另外又寫了一個通用型的判斷樹木健康程度的函數get_health_status()，傳入某些病菌的單位數量，傳回樹木健康程度字串。請別和筆者爭辯：不可能用同一標準去衡量不同樹木的健康狀況。筆者當然知道。這個方法只為程式講解而假設出來，和植物學專業毫無關係。

• 這三個函數當然可以成為獨立於任何類別之外的普通函數。但我們再想，專案中本來就有一個Tree()類別，也許把所有和「樹」有關的函數通通納入Tree()類別內，更符合物件導向的精神。

• 不過，這三個函數其實並沒有使用任何Tree()類別內的資源(即屬性/方法)，在類別中的地位較為特殊。

• 這三個就是靜態方法。

• 類別的設計如下，略去了一些和靜態方法無關的code：

  class Tree():
      __count = 0         
  
      def __init__(self, breed: str, age: int):   # constructor
          self.__breed = breed
          self.__age = age
          Tree.__count += 1
  
      @classmethod
      @property
      def count(cls) -> int:
          '''The __count property(getter).'''
          return cls.__count
  
      @property
      def breed(self) -> str:
          '''The breed property(getter).'''
          return self.__breed
  
      @property
      def age(self) -> int:   
          '''The age property(getter).'''
          return self.__age
  
      @staticmethod      # static method要加這個decorator。
      def get_total_species():   # 這個就是static method。
          # 經過某些計算，或者連上某個API網站取得全球總樹種數目。
          total_species = 73_000  # 這是假設值。
          return total_species
  
      @staticmethod
      def get_total_trees():   # 注意：static method沒有self或cls參數。
          # 經過某些計算，或者連上某個API網站取得全球總共有多少棵樹。
          total_trees = 3_040_000_000_000  # 這是假設值。
          return total_trees
  
      @staticmethod
      def get_health_status(germs):   # 這個就是static method。
          health_table = ((0, 1_500, 'healthy'), (1_501, 30_000, 'infected'), (30_000, 100_000, 'seriously ill'), (100_001, 9**999, 'dying'))
  
          for min_, max_, status in health_table:
              if min_ <= germs <= max_:
                  return status
  

• 測試程式：

  print(f'{Tree.get_total_species()=:,}')
  print(f'{Tree.get_total_trees()=:,}')
  print(f'{Tree.get_health_status(50_000)=}')
  

• 輸出：
  

靜態方式的特性

• 靜態方法通常會以@staticmethod裝飾器包裝。這個裝飾器和之前講過的@property及classmethod一樣，都是Python內設，直接拿來用就行，不必import甚麼模組。
• 用類別.方法()或物件.方法()兩種方式都可以呼叫靜態方法。不過筆者認為類別.方法()比較合理。靜態方法本來就屬於整個類別，和物件無關，即使未建立任何物件也可以使用。
• 靜態方法和非靜態方法相比，語法上有一個很大的不同：靜態方法的第一個參數既不是self也不是cls。事實上靜態方法根本「不能有」self或cls。原因為：static methods不會接收隱藏的第一個參數。
• 正因其參數列沒有self或cls，靜態方法無法存取類別內的任何屬性，也不能呼叫類別的任何方法，連其他靜態方法也沒法呼叫。靜態方法是「獨善其身」。
• 有此特性，靜態方法某種程度和其所屬類別保持一點疏離，但又隱然和類別構成有一個有機組合，滿有「若即若離」意味，儼然紅樓夢中的「檻外人」妙玉。
• 筆者推測，Python的standard libraries可能大量使用static methods。

「封裝」最後整理

• Python的封裝，依保護層級分，屬性(attributes)和方法(methods)均有：
  • 公開(private)
  • 保護(protected)
  • 私有(private)
    三個層級。其中保護級為約定俗成，未在語法層面實際支援。
• 即使是私有等級，也可以經由「後門」破解，直接用物件.屬性存取。但Guido van Rossum警告後果自負。
• attributes請盡量設為private，再以property包裝。因為property骨子裡是方法，是方法就可以下任何邏輯判斷以資檢誤和實作其他功能，屬性(變數)當然做不到。
• 可以利用dataclass自動產生一些boilerplate code，節省人工作業。
• 如依類別/物件這個層面區分：
  • 屬性(attributes)有兩種：
    1. 類別屬性(class attributes)
    2. 實例屬性(instance attribues)
  • 方法(methods)則有三種：
    1. 類別方法(class methods, 第一個參數為cls)
    2. 實例方法(instance methods, 第一個參數為self)
    3. 靜態方法(static methods, 「也無風雨也無晴」，既無cls也無self)

註1: C++, Java, C#等物件導向程式語言也有static methods(或稱static member function)。不過意義和Python的static methods不盡相同。