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object.__new__(cls[, ...])
在新式类中， __new__ 用于控制新实例的创建过程，__init__ 用于控制新实例的初始化过程。由于 object 类中已包含 __new__，所以在每个新式类均拥有该方法。如无特殊说明，本节内容均针对新式类中的 __new__ 方法进行讨论。
新式类中的 __new__ 是一个特殊的静态方法，无需在声明过程中显式使用 @staticmethod 装饰器。__new__ 方法的实参由"类引用"和"构造器实参列表"共同组成。
当我们调用某个类的构造器(constructor)时，便会先调用该类的 __new__ 方法。根据 __new__ 返回值的不同，可分为以下两种情况：
-
如果返回值是 cls 的实例，之后便会调用该实例的
__init__方法。__init__方法的实参由"实例引用"和"构造器实参列表"共同组成，也就是说__new__和__init__除了第一个参数不同之外，其余参数均相同。为 cls 类创建新实例的典型方法有以下两种：
- 通过
super()调用其父类的__new__方法，如super().__new__(cls[, ...])。 - 直接调用 object 类的
__new__方法，如object.__new__(cls)
另外，在
__new__返回实例前，还可根据需要对已创建的实例进行修改。class A(object): def __new__(cls, a_str): # 特殊静态方法，无需显式使用@staticmethod装饰器 print("into __new__") # object类的__new__方法只需要一个参数，所以只需传递一个参数即可 instance = super().__new__(cls) # 创建实例 instance.num = 61 # 如果需要的话，可对实例进行修改 return instance # 返回该实例 def __init__(self, a_str): print("into __init__") print(self.num) A("hello") # 执行构造器表达式输出：
into __new__ into __init__ 61 - 通过
-
如果返回值并非 cls 的实例，那么将不会调用该实例的
__init__方法class Sample(object): def __init__(self): # 不会被调用 print("Sample's __init__") def __str__(self): return "SAMPLE" class A(object): def __new__(cls): """并不会调用Sample或A中的__init__方法""" return super().__new__(Sample) # 返回一个Sample实例 # 也可返回字符串、整数、None、函数对象等，但都不会调用__init__方法 def __init__(self): # 不会被调用 print("A's __init__") print(A())输出：
SAMPLE
a. Tips
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在旧式类中并没有
__new__方法，只有__init__方法，如果我们定义如下旧类：# -*- coding: utf-8 -*- # python2 class oldStyleClass: def __new__(cls): # 旧式类在构造实例的过程中，不会调用__new__方法 print("into __new__") def __init__(self): print("into __init__") oldStyleClass()输出结果将会是：
into __init__可见，旧式类在实例化的过程并不会调用
__new__方法。 -
只要返回值是 cls 的实例，便会调用该实例的
__init__方法，无论是否已经调用过：class AbstractClass(object): def __new__(cls, a, b): instance = super(AbstractClass, cls).__new__(cls) instance.__init__(a, b) return instance # 只要返回实例便会调用init，所以这里会调用两次 def __init__(self, a, b): print("into __init__") AbstractClass(1, 2)输出：
into __init__ into __init__
b. 应用场景
-
当我们继承某个不可变类型(如 int、str、tuple)时，可通过
__new__方法自定义子类的实例化过程。例如，当我们需要为 int 类创建一个始终存储正数的子类时，便需要覆写__new__方法：class PositiveInteger(int): def __new__(cls, value): return super(PositiveInteger, cls).__new__(cls, abs(value)) i = PositiveInteger(-6) print(i) # 输出 6如果我们试图通过重载
__init__来实现上述功能，会发现在 Python 3 中会抛出异常。class PositiveInteger(int): def __init__(self, value): super(PositiveInteger, self).__init__(abs(value)) # Python3会抛出TypeError # Python2可正常运行，但最终的输出结果仍是 -6 i = PositiveInteger(-6) print(i) # Python2输出-6 -
可以用
__new__来实现设计模式中的单例模式(singleton)class Singleton(object): def __new__(cls): # 每次实例化的时，均会返回同一个实例对象 if not hasattr(cls, 'instance'): cls.instance = super().__new__(cls) return cls.instance def __init__(self): print("into __init__") # 虽然每次实例化时，均会返回同一个实例对象， # 但是，任然会调用两次__init__方法 inst_1 = Singleton() inst_2 = Singleton() inst_1.attr = 'value' print(inst_1.attr, inst_2.attr) print(inst_1 is inst_2)输出
into __init__ into __init__ value value True -
可利用
__new__来限制实例的总数class LimitedInstances(object): _instances = [] # 存放已有实例引用的列表 limit = 5 def __new__(cls, *args, **kwargs): if not len(cls._instances) <= cls.limit: raise RuntimeError, "Count not create instance. Limit %s reached" % cls.limit instance = object.__name__(cls, *args, **kwargs) cls._instances.append(instance) return instance def __del__(self): # Remove instance from _instances self._instance.remove(self) -
覆写自定义元类的
__new__，从而影响类对象的创建过程。# -*- coding: utf-8 -*- class Meta(type): # 自定义元类需继承自type def __new__(cls, name, bases, dct): # __new__方法的参数需和type一致 # 需通过super调用父类的__new__方法来构造新的类对象 x = super().__new__(cls, name, bases, dct) x.attr_of_new = 100 # 在元类中为类对象添加自定义属性 return x # 最后需返回类对象 def __init__(self, name, bases, dct): self.attr_of_init = 200 super().__init__(name, bases, dict)输出：
>>> class Foo(metaclass=Meta): # 需使用metaclass关键字指定目标元类 ... pass ... >>> Foo.attr_of_new # Meta元类为Foo添加了属性 100 >>> Foo.attr_of_init 200
c. 参考
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