So easy：探究python的__new__ , __init__ , __call__

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本文主要給你們介紹關於python中__init__、__new__和__call__方法的相關內容，分享出來供你們參考學習，下面話很少說，來一塊兒看看詳細的介紹：

任何事物都有一個從建立，被使用，再到消亡的過程，在程序語言面向對象編程模型中，對象也有類似的命運：建立、初始化、使用、垃圾回收，不一樣的階段由不一樣的方法（角色）負責執行。

定義一個類時，你們用得最多的就是 __init__ 方法，而 __new__ 和 __call__ 使用得比較少，這篇文章試圖幫助你們把這3個方法的正確使用方式和應用場景分別解釋一下。

關於 Python 新式類和老式類在這篇文章不作過多討論，由於老式類是 Python2 中的概念，如今基本沒人再會去用老式類，新式類必須顯示地繼承 object，而 Python3 中，只有新式類，默認繼承了 object，無需顯示指定，本文代碼都是基於 Python3 來討論。

__init__方法

__init__方法負責對象的初始化，系統執行該方法前，其實該對象已經存在了，要否則初始化什麼東西呢？先看例子：

 1 # class A(object): python2 必須顯示地繼承object
 2 class A:
 3  def __init__(self):
 4   print("__init__ ")
 5   super(A, self).__init__()
 6  
 7  def __new__(cls):
 8   print("__new__ ")
 9   return super(A, cls).__new__(cls)
10  
11  def __call__(self): # 能夠定義任意參數
12   print('__call__ ')
13  
14 A()

輸出

1 __new__
2 __init__

從輸出結果來看， __new__方法先被調用，返回一個實例對象，接着 __init__ 被調用。 __call__方法並無被調用，這個咱們放到最後說，先來講說前面兩個方法，稍微改寫成：

 1 def __init__(self):
 2  print("__init__ ")
 3  print(self)
 4  super(A, self).__init__()
 5  
 6 def __new__(cls):
 7  print("__new__ ")
 8  self = super(A, cls).__new__(cls)
 9  print(self)
10  return self

輸出：

1 __new__ 
2 <__main__.A object at 0x1007a95f8>
3 __init__ 
4 <__main__.A object at 0x1007a95f8>

從輸出結果來看，__new__ 方法的返回值就是類的實例對象，這個實例對象會傳遞給 __init__ 方法中定義的 self 參數，以便實例對象能夠被正確地初始化。

若是 __new__ 方法不返回值（或者說返回 None）那麼 __init__ 將不會獲得調用，這個也說得通，由於實例對象都沒建立出來，調用 init 也沒什麼意義，此外，Python 還規定，__init__ 只能返回 None 值，不然報錯，這個留給你們去試。

__init__方法能夠用來作一些初始化工做，好比給實例對象的狀態進行初始化：

1 def __init__(self, a, b):
2  self.a = a
3  self.b = b
4  super(A, self).__init__()

另外，__init__方法中除了self以外定義的參數，都將與__new__方法中除cls參數以外的參數是必須保持一致或者等效。

 1 class B:
 2  def __init__(self, *args, **kwargs):
 3   print("init", args, kwargs)
 4  
 5  def __new__(cls, *args, **kwargs):
 6   print("new", args, kwargs)
 7   return super().__new__(cls)
 8  
 9 B(1, 2, 3)
10  
11 # 輸出
12  
13 new (1, 2, 3) {}
14 init (1, 2, 3) {}

__new__ 方法

通常咱們不會去重寫該方法，除非你確切知道怎麼作，何時你會去關心它呢，它做爲構造函數用於建立對象，是一個工廠函數，專用於生產實例對象。著名的設計模式之一，單例模式，就能夠經過此方法來實現。在本身寫框架級的代碼時，可能你會用到它，咱們也能夠從開源代碼中找到它的應用場景，例如微型 Web 框架 Bootle 就用到了。

1 class BaseController(object):
2  _singleton = None
3  def __new__(cls, *a, **k):
4   if not cls._singleton:
5    cls._singleton = object.__new__(cls, *a, **k)
6   return cls._singleton

這段代碼出自 https://github.com/bottlepy/bottle/blob/release-0.6/bottle.py

這就是經過 __new__ 方法是實現單例模式的的一種方式，若是實例對象存在了就直接返回該實例便可，若是尚未，那麼就先建立一個實例，再返回。固然，實現單例模式的方法不僅一種，Python之禪有說：

There should be one-- and preferably only one --obvious way to do it.

用一種方法，最好是隻有一種方法來作一件事

__call__ 方法

關於 __call__ 方法，不得不先提到一個概念，就是可調用對象（callable），咱們平時自定義的函數、內置函數和類都屬於可調用對象，但凡是能夠把一對括號()應用到某個對象身上均可稱之爲可調用對象，判斷對象是否爲可調用對象能夠用函數 callable

若是在類中實現了 __call__ 方法，那麼實例對象也將成爲一個可調用對象，咱們回到最開始的那個例子：

1 a = A()
2 print(callable(a)) # True

a是實例對象，同時仍是可調用對象，那麼我就能夠像函數同樣調用它。試試：

1 a() # __call__

很神奇不是，實例對象也能夠像函數同樣做爲可調用對象來用，那麼，這個特色在什麼場景用得上呢？這個要結合類的特性來講，類能夠記錄數據（屬性），而函數不行（閉包某種意義上也可行），利用這種特性能夠實現基於類的裝飾器，在類裏面記錄狀態，好比，下面這個例子用於記錄函數被調用的次數：

 1 class Counter:
 2  def __init__(self, func):
 3   self.func = func
 4   self.count = 0
 5  
 6  def __call__(self, *args, **kwargs):
 7   self.count += 1
 8   return self.func(*args, **kwargs)
 9  
10 @Counter
11 def foo():
12  pass
13  
14 for i in range(10):
15  foo()
16  
17 print(foo.count) # 10

在 Bottle 中也有 call 方法 的使用案例，另外，stackoverflow 也有一些關於 call 的實踐例子，推薦看看，若是你的項目中，須要更加抽象化、框架代碼，那麼這些高級特性每每能發揮出它做用。

原文連接：https://foofish.net/magic-method.html