Python__new__和__init__

__init__ 方法是什麼？

使用Python寫過物件導向的程式碼的同學，可能對 __init__ 方法已經非常熟悉了，__init__ 方法通常用在初始化一個類例項的時候。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__其實不是例項化一個類的時候第一個被呼叫 的方法。當使用Persion(name, age) 這樣的表示式來例項化一個類時，最先被呼叫的方法 其實是 __new__ 方法。

__new__ 方法是什麼？

__new__方法接受的引數雖然也是和__init__一樣，但__init__是在類例項建立之後呼叫，而 __new__方法正是建立這個類例項的方法。

# -*- 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)>

通過執行這段程式碼，我們可以看到，__new__方法的呼叫是發生在__init__之前的。其實當 你例項化一個類的時候，具體的執行邏輯是這樣的：

• p = Person(name, age)
• 首先執行使用name和age引數來執行Person類的__new__方法，這個__new__方法會 返回Person類的一個例項（通常情況下是使用 super(Persion, cls).__new__(cls, ... ...) 這樣的方式），
• 然後利用這個例項來呼叫類的__init__方法，上一步裡面__new__產生的例項也就是 __init__裡面的的self

所以，__init__ 和 __new__ 最主要的區別在於：

• __init__ 通常用於初始化一個新例項，控制這個初始化的過程，比如新增一些屬性， 做一些額外的操作，發生在類例項被建立完以後。它是例項級別的方法。
• __new__ 通常用於控制生成一個新例項的過程。它是類級別的方法。

但是說了這麼多，__new__最通常的用法是什麼呢，我們什麼時候需要__new__？

__new__ 的作用

依照Python官方文件的說法，__new__方法主要是當你繼承一些不可變的class時(比如int, str, tuple)， 提供給你一個自定義這些類的例項化過程的途徑。還有就是實現自定義的metaclass。

首先我們來看一下第一個功能，具體我們可以用int來作為一個例子：

假如我們需要一個永遠都是正數的整數型別，通過整合int，我們可能會寫出這樣的程式碼。

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

i = PositiveInteger(-3)
print i

但執行後會發現，結果根本不是我們想的那樣，我們任然得到了-3。這是因為對於int這種 不可變的物件，我們只有過載它的__new__方法才能起到自定義的作用。

這是修改後的程式碼：

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

i = PositiveInteger(-3)
print i

通過過載__new__方法，我們實現了需要的功能。

另外一個作用，關於自定義metaclass。其實我最早接觸__new__的時候，就是因為需要自定義 metaclass，但鑑於篇幅原因，我們下次再來講python中的metaclass和__new__的關係。

用__new__來實現單例

事實上，當我們理解了__new__方法後，我們還可以利用它來做一些其他有趣的事情，比如實現 設計模式中的 單例模式(singleton) 。

因為類每一次例項化後產生的過程都是通過__new__來控制的，所以通過過載__new__方法，我們 可以很簡單的實現單例模式。

class Singleton(object):
    def __new__(cls):
        # 關鍵在於這，每一次例項化的時候，我們都只會返回這同一個instance物件
        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

可以看到obj1和obj2是同一個例項。