__init__ 方法是什么？

使用Python寫過面向?qū)ο蟮拇a的同學(xué)，可能對(duì) __init__ 方法已經(jīng)非常熟悉了，__init__ 方法通常用在初始化一個(gè)類實(shí)例的時(shí)候。例如：

# -*- coding: utf-8 -*-

class Person(object):
  """Silly Person"""

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

  def __str__(self):
    return '<Person: %s(%s)>' % (self.name, self.age)

if __name__ == '__main__':
  piglei = Person('piglei', 24)
  print piglei

這樣便是__init__最普通的用法了。但__init__其實(shí)不是實(shí)例化一個(gè)類的時(shí)候第一個(gè)被調(diào)用 的方法。當(dāng)使用 Persion(name, age) 這樣的表達(dá)式來實(shí)例化一個(gè)類時(shí)，最先被調(diào)用的方法 其實(shí)是 __new__ 方法。

__new__ 方法是什么？

__new__方法接受的參數(shù)雖然也是和__init__一樣，但__init__是在類實(shí)例創(chuàng)建之后調(diào)用，而 __new__方法正是創(chuàng)建這個(gè)類實(shí)例的方法。

# -*- coding: utf-8 -*-

class Person(object):
  """Silly Person"""

  def __new__(cls, name, age):
    print '__new__ called.'
    return super(Person, cls).__new__(cls, name, age)

  def __init__(self, name, age):
    print '__init__ called.'
    self.name = name
    self.age = age

  def __str__(self):
    return '<Person: %s(%s)>' % (self.name, self.age)

if __name__ == '__main__':
  piglei = Person('piglei', 24)
  print piglei

執(zhí)行結(jié)果：

piglei@macbook-pro:blog$ python new_and_init.py
__new__ called.
__init__ called.
<Person: piglei(24)>

通過運(yùn)行這段代碼，我們可以看到，__new__方法的調(diào)用是發(fā)生在__init__之前的。其實(shí)當(dāng) 你實(shí)例化一個(gè)類的時(shí)候，具體的執(zhí)行邏輯是這樣的：

1.p = Person(name, age)

2.首先執(zhí)行使用name和age參數(shù)來執(zhí)行Person類的__new__方法，這個(gè)__new__方法會(huì) 返回Person類的一個(gè)實(shí)例（通常情況下是使用 super(Persion, cls).__new__(cls, ... ...) 這樣的方式）

3.然后利用這個(gè)實(shí)例來調(diào)用類的__init__方法，上一步里面__new__產(chǎn)生的實(shí)例也就是 __init__里面的的 self

所以，__init__ 和 __new__ 最主要的區(qū)別在于：

1.__init__ 通常用于初始化一個(gè)新實(shí)例，控制這個(gè)初始化的過程，比如添加一些屬性， 做一些額外的操作，發(fā)生在類實(shí)例被創(chuàng)建完以后。它是實(shí)例級(jí)別的方法。
2.__new__ 通常用于控制生成一個(gè)新實(shí)例的過程。它是類級(jí)別的方法。

但是說了這么多，__new__最通常的用法是什么呢，我們什么時(shí)候需要__new__？

__new__ 的作用

依照Python官方文檔的說法，__new__方法主要是當(dāng)你繼承一些不可變的class時(shí)(比如int, str, tuple)， 提供給你一個(gè)自定義這些類的實(shí)例化過程的途徑。還有就是實(shí)現(xiàn)自定義的metaclass。

首先我們來看一下第一個(gè)功能，具體我們可以用int來作為一個(gè)例子：

假如我們需要一個(gè)永遠(yuǎn)都是正數(shù)的整數(shù)類型，通過集成int，我們可能會(huì)寫出這樣的代碼。

class PositiveInteger(int):
  def __init__(self, value):
    super(PositiveInteger, self).__init__(self, abs(value))

i = PositiveInteger(-3)
print i

但運(yùn)行后會(huì)發(fā)現(xiàn)，結(jié)果根本不是我們想的那樣，我們?nèi)稳坏玫搅?3。這是因?yàn)閷?duì)于int這種 不可變的對(duì)象，我們只有重載它的__new__方法才能起到自定義的作用。

這是修改后的代碼：

class PositiveInteger(int):
  def __new__(cls, value):
    return super(PositiveInteger, cls).__new__(cls, abs(value))

i = PositiveInteger(-3)
print i

通過重載__new__方法，我們實(shí)現(xiàn)了需要的功能。

另外一個(gè)作用，關(guān)于自定義metaclass。其實(shí)我最早接觸__new__的時(shí)候，就是因?yàn)樾枰远x metaclass，但鑒于篇幅原因，我們下次再來講python中的metaclass和__new__的關(guān)系。

用__new__來實(shí)現(xiàn)單例

事實(shí)上，當(dāng)我們理解了__new__方法后，我們還可以利用它來做一些其他有趣的事情，比如實(shí)現(xiàn) 設(shè)計(jì)模式中的 單例模式(singleton) 。

因?yàn)轭惷恳淮螌?shí)例化后產(chǎn)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(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)單例模式。

class Singleton(object):
  def __new__(cls):
    # 關(guān)鍵在于這，每一次實(shí)例化的時(shí)候，我們都只會(huì)返回這同一個(gè)instance對(duì)象
    if not hasattr(cls, 'instance'):
      cls.instance = super(Singleton, cls).__new__(cls)
    return cls.instance

obj1 = Singleton()
obj2 = Singleton()

obj1.attr1 = 'value1'
print obj1.attr1, obj2.attr1
print obj1 is obj2

輸出結(jié)果：

value1 value1
True

可以看到obj1和obj2是同一個(gè)實(shí)例。

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