So easy：探究python的__new__ , __init__ , __call__

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本文主要给你们介绍关于python中__init__、__new__和__call__方法的相关内容，分享出来供你们参考学习，下面话很少说，来一块儿看看详细的介绍：

任何事物都有一个从建立，被使用，再到消亡的过程，在程序语言面向对象编程模型中，对象也有类似的命运：建立、初始化、使用、垃圾回收，不一样的阶段由不一样的方法（角色）负责执行。

定义一个类时，你们用得最多的就是 __init__ 方法，而 __new__ 和 __call__ 使用得比较少，这篇文章试图帮助你们把这3个方法的正确使用方式和应用场景分别解释一下。

关于 Python 新式类和老式类在这篇文章不作过多讨论，由于老式类是 Python2 中的概念，如今基本没人再会去用老式类，新式类必须显示地继承 object，而 Python3 中，只有新式类，默认继承了 object，无需显示指定，本文代码都是基于 Python3 来讨论。

__init__方法

__init__方法负责对象的初始化，系统执行该方法前，其实该对象已经存在了，要否则初始化什么东西呢？先看例子：

 1 # class A(object): python2 必须显示地继承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): # 能够定义任意参数
12   print('__call__ ')
13  
14 A()

输出

1 __new__
2 __init__

从输出结果来看， __new__方法先被调用，返回一个实例对象，接着 __init__ 被调用。 __call__方法并无被调用，这个咱们放到最后说，先来讲说前面两个方法，稍微改写成：

 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

输出：

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

从输出结果来看，__new__ 方法的返回值就是类的实例对象，这个实例对象会传递给 __init__ 方法中定义的 self 参数，以便实例对象能够被正确地初始化。

若是 __new__ 方法不返回值（或者说返回 None）那么 __init__ 将不会获得调用，这个也说得通，由于实例对象都没建立出来，调用 init 也没什么意义，此外，Python 还规定，__init__ 只能返回 None 值，不然报错，这个留给你们去试。

__init__方法能够用来作一些初始化工做，好比给实例对象的状态进行初始化：

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以外定义的参数，都将与__new__方法中除cls参数以外的参数是必须保持一致或者等效。

 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 # 输出
12  
13 new (1, 2, 3) {}
14 init (1, 2, 3) {}

__new__ 方法

通常咱们不会去重写该方法，除非你确切知道怎么作，何时你会去关心它呢，它做为构造函数用于建立对象，是一个工厂函数，专用于生产实例对象。著名的设计模式之一，单例模式，就能够经过此方法来实现。在本身写框架级的代码时，可能你会用到它，咱们也能够从开源代码中找到它的应用场景，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

这段代码出自 https://github.com/bottlepy/bottle/blob/release-0.6/bottle.py

这就是经过 __new__ 方法是实现单例模式的的一种方式，若是实例对象存在了就直接返回该实例便可，若是尚未，那么就先建立一个实例，再返回。固然，实现单例模式的方法不仅一种，Python之禅有说：

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

用一种方法，最好是只有一种方法来作一件事

__call__ 方法

关于 __call__ 方法，不得不先提到一个概念，就是可调用对象（callable），咱们平时自定义的函数、内置函数和类都属于可调用对象，但凡是能够把一对括号()应用到某个对象身上均可称之为可调用对象，判断对象是否为可调用对象能够用函数 callable

若是在类中实现了 __call__ 方法，那么实例对象也将成为一个可调用对象，咱们回到最开始的那个例子：

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

a是实例对象，同时仍是可调用对象，那么我就能够像函数同样调用它。试试：

1 a() # __call__

很神奇不是，实例对象也能够像函数同样做为可调用对象来用，那么，这个特色在什么场景用得上呢？这个要结合类的特性来讲，类能够记录数据（属性），而函数不行（闭包某种意义上也可行），利用这种特性能够实现基于类的装饰器，在类里面记录状态，好比，下面这个例子用于记录函数被调用的次数：

 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 也有一些关于 call 的实践例子，推荐看看，若是你的项目中，须要更加抽象化、框架代码，那么这些高级特性每每能发挥出它做用。

原文连接：https://foofish.net/magic-method.html