實例解析Python中的__new__特殊方法

轉載自：http://www.jb51.net/article/85724.htm

__new__方法在Python中用於被建立類實例,接下來咱們以實例解析Python中的__new__特殊方法,注意一下__new__與__init__方法的區別

__new__ 方法是什麼？
若是將類比喻爲工廠，那麼__init__()方法則是該工廠的生產工人，__init__()方法接受的初始化參 數則是生產所需原料，__init__()方法會按照方法中的語句負責將原料加工成實例以供工廠出貨。而 __new__()則是生產部經理，__new__()方法能夠決定是否將原料提供給該生產部工人，同時它還決定着出 貨產品是否爲該生產部的產品，由於這名經理能夠借該工廠的名義向客戶出售徹底不是該工廠的產品。
__new__()方法的特性：
1.__new__()方法是在類準備將自身實例化時調用。
2.__new__()方法始終都是類的靜態方法，即便沒有被加上靜態方法裝飾器。
類的實例化和它的構造方法一般都是這個樣子：

class MyClass(object):

  def __init__(self, *args, **kwargs):

    ...

# 實例化

myclass = MyClass(*args, **kwargs)

正如以上所示，一個類能夠有多個位置參數和多個命名參數，而在實例化開始以後，在調用 __init__()方法以前，Python首先調用__new__()方法：

def __new__(cls, *args, **kwargs):

  ...

第一個參數cls是當前正在實例化的類。
   若是要獲得當前類的實例，應當在當前類中的__new__()方法語句中調用當前類的父類 的__new__()方法。
例如，若是當前類是直接繼承自object，那當前類的__new__()方法返回的對象應該爲：

def __new__(cls, *args, **kwargs):

  ...

  return object.__new__(cls)

（注意：
事實上若是（新式）類中沒有重寫__new__()方法，即在定義新式類時沒有從新定義__new__()時 ，Python默認是調用該類的直接父類的__new__()方法來構造該類的實例，若是該類的父類也沒有重寫 __new__()，那麼將一直按此規矩追溯至object的__new__()方法，由於object是全部新式類的基類。）

__new__方法接受的參數雖然也是和__init__同樣，但__init__是在類實例建立以後調用，而 __new__方法正是建立這個類實例的方法。

# -*- 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

執行結果：

piglei@macbook-pro:blog$ python new_and_init.py

__new__ called.

__init__ called.

<Person: piglei(24)>

經過運行這段代碼，咱們能夠看到，__new__方法的調用是發生在__init__以前的。其實當 你實例化一個類的時候，具體的執行邏輯是這樣的：

p = Person(name, age)

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類的一個實例（一般狀況下是使用 super(Persion, cls).__new__(cls, ... ...) 這樣的方式），
而後利用這個實例來調用類的__init__方法，上一步裏面__new__產生的實例也就是 __init__裏面的的 self
因此，__init__ 和 __new__ 最主要的區別在於：

__init__ 一般用於初始化一個新實例，控制這個初始化的過程，好比添加一些屬性， 作一些額外的操做，發生在類實例被建立完之後。它是實例級別的方法。
__new__ 一般用於控制生成一個新實例的過程。它是類級別的方法。
可是說了這麼多，__new__最一般的用法是什麼呢，咱們何時須要__new__？

__new__ 的做用

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(好比int, str, tuple)， 提供給你一個自定義這些類的實例化過程的途徑。還有就是實現自定義的metaclass。

首先咱們來看一下第一個功能，具體咱們能夠用int來做爲一個例子：

假如咱們須要一個永遠都是正數的整數類型，經過集成int，咱們可能會寫出這樣的代碼。

class PositiveInteger(int):

  def __init__(self, value):

    super(PositiveInteger, self).__init__(self, abs(value))

 

i = PositiveInteger(-3)

print i

但運行後會發現，結果根本不是咱們想的那樣，咱們任然獲得了-3。這是由於對於int這種 不可變的對象，咱們只有重載它的__new__方法才能起到自定義的做用。

這是修改後的代碼：

class PositiveInteger(int):

  def __new__(cls, value):

    return super(PositiveInteger, cls).__new__(cls, abs(value))

 

i = PositiveInteger(-3)

print i

經過重載__new__方法，咱們實現了須要的功能。

另一個做用，關於自定義metaclass。其實我最先接觸__new__的時候，就是由於須要自定義 metaclass，但鑑於篇幅緣由，咱們下次再來說python中的metaclass和__new__的關係。

用__new__來實現單例
事實上，當咱們理解了__new__方法後，咱們還能夠利用它來作一些其餘有趣的事情，好比實現 設計模式中的 單例模式(singleton) 。

由於類每一次實例化後產生的過程都是經過__new__來控制的，因此經過重載__new__方法，咱們 能夠很簡單的實現單例模式。

class Singleton(object):

  def __new__(cls):

    # 關鍵在於這，每一次實例化的時候，咱們都只會返回這同一個instance對象

    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

輸出結果：

value1 value1

True

能夠看到obj1和obj2是同一個實例。

python單例模式實現的四種方法：http://blog.csdn.net/sirodeng/article/details/17426543