Python 中类的构造方式 New 的妙用

发布时间：2021-11-04 09:50 所属栏目：51 来源：互联网

导读：Python 的类中，所有以双下划线__包起来的方法，叫魔术方法，魔术方法在类或对象的某些事件发出后可以自动执行，让类具有神奇的魔力，比如常见的构造方法__new__、初始化方法__init__、析构方法__del__，今天来聊一聊__new__的妙用，主要分享以下几点： __ne

Python 的类中，所有以双下划线__包起来的方法，叫魔术方法，魔术方法在类或对象的某些事件发出后可以自动执行，让类具有神奇的魔力，比如常见的构造方法__new__、初始化方法__init__、析构方法__del__，今天来聊一聊__new__的妙用，主要分享以下几点：

__new__ 和 __init__ 的区别

应用1：改变内置的不可变类型

应用2：实现一个单例

应用3：客户端缓存

应用4：不同文件不同的解密方法

应用5：Metaclasses

__new__ 和 __init__ 的区别

1、调用时机不同：new 是真正创建实例的方法，init 用于实例的初始化，new 先于 init 运行。

2、返回值不同，new 返回一个类的实例，而 init 不返回任何信息。

3、new 是 class 的方法，而 init 是对象的方法。

示例代码：

class A:

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

print("new", cls, args, kwargs)

return super().__new__(cls)

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

print("init", self, args, kwargs)

def how_object_construction_works():

x = A(1, 2, 3, x=4)

print(x)

print("===================")

x = A.__new__(A, 1, 2, 3, x=4)

if isinstance(x, A):

type(x).__init__(x, 1, 2, 3, x=4)

print(x)

if __name__ == "__main__":

how_object_construction_works()

上述代码定义了一个类 A，在调用 A(1, 2, 3, x=4) 时先执行 new，再执行 init，等价于：

x = A.__new__(A, 1, 2, 3, x=4)

if isinstance(x, A):

type(x).__init__(x, 1, 2, 3, x=4)

代码的运行结果如下：

new <class '__main__.A'> (1, 2, 3) {'x': 4}

init <__main__.A object at 0x7fccaec97610> (1, 2, 3) {'x': 4}

<__main__.A object at 0x7fccaec97610>

===================

new <class '__main__.A'> (1, 2, 3) {'x': 4}

init <__main__.A object at 0x7fccaec97310> (1, 2, 3) {'x': 4}

<__main__.A object at 0x7fccaec97310>

new 的主要作用就是让程序员可以自定义类的创建行为，以下是其主要应用场景：

应用1：改变内置的不可变类型

我们知道，元组是不可变类型，但是我们继承 tuple ，然后可以在 new 中，对其元组的元素进行修改，因为 new 返回之前，元组还不是元组，这在 init 函数中是无法实现的。比如说，实现一个大写的元组，代码如下：

class UppercaseTuple(tuple):

def __new__(cls, iterable):

upper_iterable = (s.upper() for s in iterable)

return super().__new__(cls, upper_iterable)

# 以下代码会报错，初始化时是无法修改的

# def __init__(self, iterable):

# print(f'init {iterable}')

# for i, arg in enumerate(iterable):

# self[i] = arg.upper()

if __name__ == '__main__':

print("UPPERCASE TUPLE EXAMPLE")

print(UppercaseTuple(["hello", "world"]))

# UPPERCASE TUPLE EXAMPLE

# ('HELLO', 'WORLD')

应用2：实现一个单例

class Singleton:

_instance = None

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

if cls._instance is None:

cls._instance = super().__new__(cls, *args, **kwargs)

return cls._instance

if __name__ == "__main__":

print("SINGLETON EXAMPLE")

x = Singleton()

y = Singleton()

print(f"{x is y=}")

# SINGLETON EXAMPLE

# x is y=True

应用3：客户端缓存

当客户端的创建成本比较高时，比如读取文件或者数据库，可以采用以下方法，同一个客户端属于同一个实例，节省创建对象的成本，这本质就是多例模式。

class Client:

_loaded = {}

_db_file = "file.db"

def __new__(cls, client_id):

if (client := cls._loaded.get(client_id)) is not None:

print(f"returning existing client {client_id} from cache")

return client

client = super().__new__(cls)

cls._loaded[client_id] = client

client._init_from_file(client_id, cls._db_file)

return client

def _init_from_file(self, client_id, file):

# lookup client in file and read properties

print(f"reading client {client_id} data from file, db, etc.")

name = ...

email = ...

self.name = name

self.email = email

self.id = client_id

if __name__ == '__main__':

print("CLIENT CACHE EXAMPLE")

x = Client(0)

y = Client(0)

print(f"{x is y=}")

z = Client(1)

# CLIENT CACHE EXAMPLE

# reading client 0 data from file, db, etc.

# returning existing client 0 from cache

# x is y=True

# reading client 1 data from file, db, etc.

（编辑：ASP站长网）

Python 中类的构造方式 __New__ 的妙用

Python 中类的构造方式 New 的妙用