Python中的__new__()方法的使用

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__new__() 函數只能用於從object繼承的新式類。

 

先看下object類中對__new__()方法的定義：

class  object :    @staticmethod  # known case of __new__    def  __new__( cls ,  * more):  # known special case of object.__new__      """ T.__new__(S, ...) -> a new object with type S, a subtype of T """      pass 

object將__new__()方法定義為靜態方法，並且至少需要傳遞一個參數cls，cls表示需要執行個體化的類，此參數在執行個體化時由Python解譯器自動提供。

我們來看下下面類中對__new__()方法的實現：

class  Demo( object ):    def  __init__( self ):      print  ‘__init__() called...‘     def  __new__( cls ,  * args,  * * kwargs):      print  ‘__new__() - {cls}‘ . format ( cls = cls ）      return  object .__new__( cls ,  * args,  * * kwargs)  if  __name__  = =  ‘__main__‘ :    de  =  Demo()

輸出：

 

發現執行個體化對象的時候，調用__init__()初始化之前，先調用了__new__()方法

__new__()必須要有傳回值，返回執行個體化出來的執行個體，需要注意的是，可以return父類__new__()出來的執行個體，也可以直接將object的__new__()出來的執行個體返回。

__init__()有一個參數self，該self參數就是__new__()返回的執行個體，__init__()在__new__()的基礎上可以完成一些其它初始化的動作，__init__()不需要傳回值。

若__new__()沒有正確返回當前類cls的執行個體，那__init__()將不會被調用，即使是父類的執行個體也不行。

我們可以將類比作製造商，__new__()方法就是前期的原材料購買環節，__init__()方法就是在有原材料的基礎上，加工，初始化商品環節。

實際應用過程中，我們可以這麼使用：

class  LxmlDocument(object_ref):    cache  =  weakref.WeakKeyDictionary()    __slots__  =  [ ‘__weakref__‘ ]     def  __new__( cls , response, parser = etree.HTMLParser):      cache  =  cls .cache.setdefault(response, {})      if  parser  not  in  cache:        obj  =  object_ref.__new__( cls )        cache[parser]  =  _factory(response, parser)      return  cache[parser]

該類中的__new__()方法的使用，就是再進行初始化之前，檢查緩衝中是否存在該對象，如果存在則將緩衝存放對象直接返回，如果不存在，則將對象放至緩衝中，供下次使用。

 

再來個單例的，通過重載__new__實現單例：

class Singleton(object):    def __new__(cls, *args, **kwargs):        if not hasattr(cls, ‘_instance‘):            cls._instance = super(Singleton, cls).__new__(cls, *args, **kwargs)        return cls._instanc

一、__init__ 方法是什嗎？

使用Python寫過物件導向的代碼的同學，可能對 __init__ 方法已經非常熟悉了，__init__ 方法通常用在初始化一個類執行個體的時候。例如：

 

 

這樣便是__init__最普通的用法了。但__init__其實不是執行個體化一個類的時候第一個被調用 的方法。當使用 Persion(name, age) 這樣的運算式來執行個體化一個類時，最先被調用的方法 其實是 __new__ 方法。

二、__new__ 方法是什嗎？

__new__方法接受的參數雖然也是和__init__一樣，但__init__是在類執行個體建立之後調用，而 __new__方法正是建立這個類執行個體的方法。

 

 

執行結果：

 

 

通過運行這段代碼，我們可以看到，__new__方法的調用是發生在__init__之前的。其實當 你執行個體化一個類的時候，具體的執行邏輯是這樣的：

1. p = Person(name, age)

2. 首先執行使用name和age參數來執行Person類的__new__方法，這個__new__方法會 返回Person類的一個執行個體（通常情況下是使用 super(Persion, cls).__new__(cls, ... ...) 這樣的方式），

3. 然後利用這個執行個體來調用類的__init__方法，上一步裡面__new__產生的執行個體也就是 __init__裡面的的 self

所以，__init__ 和 __new__ 最主要的區別在於：

1.__init__ 通常用於初始化一個新執行個體，控制這個初始化的過程，比如添加一些屬性， 做一些額外的操作，發生在類執行個體被建立完以後。它是執行個體層級的方法。

2.__new__ 通常用於控制產生一個新執行個體的過程。它是類層級的方法。

但是說了這麼多，__new__最通常的用法是什麼呢，我們什麼時候需要__new__？

三、__new__ 的作用

依照Python官方文檔的說法，__new__方法主要是當你繼承一些不可變的class時(比如int, str, tuple)， 提供給你一個自訂這些類的執行個體化過程的途徑。還有就是實現自訂的metaclass。

首先我們來看一下第一個功能，具體我們可以用int來作為一個例子：

假如我們需要一個永遠都是正數的整數類型，通過整合int，我們可能會寫出這樣的代碼。

 

 

但運行後會發現，結果根本不是我們想的那樣，我們任然得到了-3。這是因為對於int這種 不可變的對象，我們只有重載它的__new__方法才能起到自訂的作用。

這是修改後的代碼：

 

 

通過重載__new__方法，我們實現了需要的功能。

另外一個作用，關於自訂metaclass。其實我最早接觸__new__的時候，就是因為需要自訂 metaclass，但鑒於篇幅原因，我們下次再來講python中的metaclass和__new__的關係。

四、用__new__來實現單例

事實上，當我們理解了__new__方法後，我們還可以利用它來做一些其他有趣的事情，比如實現 設計模式中的 單例模式(singleton) 。

因為類每一次執行個體化後產生的過程都是通過__new__來控制的，所以通過重載__new__方法，我們 可以很簡單的實現單例模式。

 

 

輸出結果：

Python中的__new__()方法的使用