我只是试图简化我的一个类,并引入了一些与flyweight设计模式相同风格的功能。

然而,我有点困惑,为什么__init__总是在__new__之后被调用。我没想到会这样。有人能告诉我为什么会发生这种情况,我如何才能实现这个功能吗?(除了将实现放在__new__中,这感觉相当粗糙。)

这里有一个例子:

class A(object):
    _dict = dict()

    def __new__(cls):
        if 'key' in A._dict:
            print "EXISTS"
            return A._dict['key']
        else:
            print "NEW"
            return super(A, cls).__new__(cls)

    def __init__(self):
        print "INIT"
        A._dict['key'] = self
        print ""

a1 = A()
a2 = A()
a3 = A()

输出:

NEW
INIT

EXISTS
INIT

EXISTS
INIT

Why?


__new__是静态类方法,而__init__是实例方法。 __new__必须先创建实例,所以__init__可以初始化它。注意,__init__以self作为参数。在你创造实例之前,没有自我。

现在,我猜想,您正在尝试用Python实现单例模式。有几种方法可以做到这一点。

此外,从Python 2.6开始,您可以使用类装饰器。

def singleton(cls):
    instances = {}
    def getinstance():
        if cls not in instances:
            instances[cls] = cls()
        return instances[cls]
    return getinstance

@singleton
class MyClass:
  ...

当你需要控制时使用__new__ 创建一个新实例。

使用 __init__当你需要控制一个新实例的初始化时。 __new__是创建实例的第一步。它叫做first,并且是 负责退货 类的实例。

相比之下, __init__不返回任何东西;它只负责初始化 实例。 一般来说,你不需要这样做 重写__new__,除非你 继承一个不可变类型的子类 Str, int, unicode或tuple。

从2008年4月的帖子:什么时候使用__new__ vs. __init__?在mail.python.org上。

您应该考虑到您正在尝试做的事情通常是通过Factory完成的,这是最好的方法。使用__new__不是一个好的干净的解决方案,所以请考虑使用工厂。下面是一个很好的例子:ActiveState FᴀᴄᴛᴏʀʏᴘᴀᴛᴛᴇʀɴRecipe。


然而,我有点困惑,为什么__init__总是在__new__之后被调用。

没有太多的原因,除了它就是这样做的。__new__没有初始化类的责任,其他一些方法有(__call__,可能——我不确定)。

我没想到会这样。有人能告诉我为什么会发生这种情况,以及我如何实现这个功能吗?(除了将实现放在__new__中,这感觉相当粗糙)。

如果__init__已经初始化,你可以让它什么都不做,或者你可以用一个新的__call__写一个新的元类,它只在新实例上调用__init__,否则只返回__new__(…)。


__new__应该返回一个新的类的空白实例。然后调用__init__来初始化该实例。你没有在__new__的“NEW”情况下调用__init__,所以它是为你调用的。调用__new__的代码不会跟踪__init__是否在特定实例上被调用,也不应该跟踪,因为你在这里做了一些非常不寻常的事情。

你可以在__init__函数中为对象添加一个属性,以表明它已被初始化。检查该属性是否作为__init__中的第一个属性存在,如果已经存在,则不要继续进行任何操作。


引用文件:

Typical implementations create a new instance of the class by invoking the superclass's __new__() method using "super(currentclass, cls).__new__(cls[, ...])"with appropriate arguments and then modifying the newly-created instance as necessary before returning it. ... If __new__() does not return an instance of cls, then the new instance's __init__() method will not be invoked. __new__() is intended mainly to allow subclasses of immutable types (like int, str, or tuple) to customize instance creation.


在大多数知名的OO语言中,像SomeClass(arg1, arg2)这样的表达式将分配一个新实例,初始化实例的属性,然后返回该实例。

在大多数知名的OO语言中,“初始化实例的属性”部分可以通过定义构造函数来为每个类定制,构造函数基本上就是在新实例上操作的代码块(使用提供给构造函数表达式的参数),以设置所需的任何初始条件。在Python中,这对应于类的__init__方法。

Python的__new__就是类似的“分配新实例”部分的每个类自定义。当然,这允许您做一些不寻常的事情,比如返回一个现有的实例,而不是分配一个新实例。所以在Python中,我们不应该认为这部分涉及到分配;我们所需要的只是__new__从某个地方提供一个合适的实例。

但这仍然只是工作的一半,Python系统无法知道有时你想在之后运行工作的另一半(__init__),有时你不想。如果你想要这种行为,你必须明确地说出来。

通常,你可以重构,这样你只需要__new__,或者你不需要__new__,或者让__init__在一个已经初始化的对象上表现不同。但如果你真的想这样做,Python实际上允许你重新定义“作业”,这样SomeClass(arg1, arg2)就不一定会调用__new__后跟__init__。要做到这一点,你需要创建一个元类,并定义它的__call__方法。

A metaclass is just the class of a class. And a class' __call__ method controls what happens when you call instances of the class. So a metaclass' __call__ method controls what happens when you call a class; i.e. it allows you to redefine the instance-creation mechanism from start to finish. This is the level at which you can most elegantly implement a completely non-standard instance creation process such as the singleton pattern. In fact, with less than 10 lines of code you can implement a Singleton metaclass that then doesn't even require you to futz with __new__ at all, and can turn any otherwise-normal class into a singleton by simply adding __metaclass__ = Singleton!

class Singleton(type):
    def __init__(self, *args, **kwargs):
        super(Singleton, self).__init__(*args, **kwargs)
        self.__instance = None
    def __call__(self, *args, **kwargs):
        if self.__instance is None:
            self.__instance = super(Singleton, self).__call__(*args, **kwargs)
        return self.__instance

然而,这可能比在这种情况下真正被保证的更深层的魔法!


__init__被调用在__new__之后,所以当你在子类中重写它时,你添加的代码仍然会被调用。

如果你试图子类化一个已经有__new__的类,不知道这一点的人可能会通过调整__init__开始,并将调用转发到子类__init__。这种在__new__之后调用__init__的约定有助于按预期工作。

__init__仍然需要允许超类__new__所需的任何参数,但如果不这样做,通常会产生一个明确的运行时错误。__new__可能应该显式地允许使用*args和'**kw',以清楚地表明扩展是OK的。

在同一个类中同时拥有__new__和__init__在同一继承级别通常是不好的形式,因为原来的海报所描述的行为。


我知道这个问题很老了,但我也遇到过类似的问题。 以下是我想要的:

class Agent(object):
    _agents = dict()

    def __new__(cls, *p):
        number = p[0]
        if not number in cls._agents:
            cls._agents[number] = object.__new__(cls)
        return cls._agents[number]

    def __init__(self, number):
        self.number = number

    def __eq__(self, rhs):
        return self.number == rhs.number

Agent("a") is Agent("a") == True

我使用这个页面作为资源http://infohost.nmt.edu/tcc/help/pubs/python/web/new-new-method.html


我认为这个问题的简单答案是,如果__new__返回一个与类类型相同的值,__init__函数将执行,否则它不会执行。在这种情况下,您的代码返回A._dict('key'),它与cls是同一个类,因此将执行__init__。


参考这个文档:

在继承不可变内置类型(如数字和字符串)时, 偶尔在其他情况下,会出现静态方法__new__ 派上了用场。__new__是实例构造的第一步,被调用 __init__之前。

__new__方法是用类来调用的 第一个参数;它的职责是返回该函数的一个新实例 类。

将其与__init__进行比较:__init__是通过实例调用的 作为它的第一个参数,它不返回任何东西;它的 职责是初始化实例。

有一些情况 在没有调用__init__(例如 当实例从pickle加载时)。没有办法去创造 一个不调用__new__的新实例(尽管在某些情况下可以 不需要调用基类的__new__)。

关于你想要达到的目标,还有关于单例模式的相同文档信息

class Singleton(object):
        def __new__(cls, *args, **kwds):
            it = cls.__dict__.get("__it__")
            if it is not None:
                return it
            cls.__it__ = it = object.__new__(cls)
            it.init(*args, **kwds)
            return it
        def init(self, *args, **kwds):
            pass

您也可以使用PEP 318中的这个实现,使用装饰器

def singleton(cls):
    instances = {}
    def getinstance():
        if cls not in instances:
            instances[cls] = cls()
        return instances[cls]
    return getinstance

@singleton
class MyClass:
...

One should look at __init__ as a simple constructor in traditional OO languages. For example, if you are familiar with Java or C++, the constructor is passed a pointer to its own instance implicitly. In the case of Java, it is the this variable. If one were to inspect the byte code generated for Java, one would notice two calls. The first call is to an "new" method, and then next call is to the init method (which is the actual call to the user defined constructor). This two step process enables creation of the actual instance before calling the constructor method of the class which is just another method of that instance.

现在,在Python中,__new__是一个用户可以访问的附加功能。由于Java的类型化特性,它没有提供这种灵活性。如果一种语言提供了这种功能,那么__new__的实现者可以在返回实例之前在该方法中做很多事情,包括在某些情况下为不相关的对象创建一个全新的实例。而且,这种方法也适用于Python中的不可变类型。


当__new__返回同一类的实例时,__init__随后在返回的对象上运行。也就是说,你不能使用__new__来阻止__init__被运行。即使你从__new__返回之前创建的对象,它也会被__init__一次又一次地初始化。

下面是单例模式的通用方法,它扩展了上面的vartec答案并修复了它:

def SingletonClass(cls):
    class Single(cls):
        __doc__ = cls.__doc__
        _initialized = False
        _instance = None

        def __new__(cls, *args, **kwargs):
            if not cls._instance:
                cls._instance = super(Single, cls).__new__(cls, *args, **kwargs)
            return cls._instance

        def __init__(self, *args, **kwargs):
            if self._initialized:
                return
            super(Single, self).__init__(*args, **kwargs)
            self.__class__._initialized = True  # Its crucial to set this variable on the class!
    return Single

完整的故事在这里。

另一种方法,实际上涉及__new__,是使用类方法:

class Singleton(object):
    __initialized = False

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        if not cls.__initialized:
            cls.__init__(*args, **kwargs)
            cls.__initialized = True
        return cls


class MyClass(Singleton):
    @classmethod
    def __init__(cls, x, y):
        print "init is here"

    @classmethod
    def do(cls):
        print "doing stuff"

请注意,使用这种方法,你需要用@classmethod装饰你的所有方法,因为你永远不会使用MyClass的任何真实实例。


class M(type):
    _dict = {}

    def __call__(cls, key):
        if key in cls._dict:
            print 'EXISTS'
            return cls._dict[key]
        else:
            print 'NEW'
            instance = super(M, cls).__call__(key)
            cls._dict[key] = instance
            return instance

class A(object):
    __metaclass__ = M

    def __init__(self, key):
        print 'INIT'
        self.key = key
        print

a1 = A('aaa')
a2 = A('bbb')
a3 = A('aaa')

输出:

NEW
INIT

NEW
INIT

EXISTS

注意:作为一个副作用,M._dict属性会自动从a中作为a ._dict访问,所以注意不要顺便覆盖它。


再深入一点!

CPython中泛型类的类型是type,它的基类是Object(除非你显式地定义了另一个基类,比如元类)。低级调用的序列可以在这里找到。第一个调用的方法是type_call,然后调用tp_new和tp_init。

这里有趣的部分是tp_new将调用对象的(基类)new方法object_new,该方法执行tp_alloc (PyType_GenericAlloc),为对象分配内存:)

此时在内存中创建对象,然后调用__init__方法。如果__init__没有在你的类中实现,那么object_init会被调用,它什么都不做:)

然后type_call只返回绑定到变量的对象。


@AntonyHatchkins回答的更新,您可能需要为元类型的每个类创建一个单独的实例字典,这意味着您应该在元类中使用__init__方法来使用该字典初始化类对象,而不是使它在所有类中都是全局的。

class MetaQuasiSingleton(type):
    def __init__(cls, name, bases, attibutes):
        cls._dict = {}

    def __call__(cls, key):
        if key in cls._dict:
            print('EXISTS')
            instance = cls._dict[key]
        else:
            print('NEW')
            instance = super().__call__(key)
            cls._dict[key] = instance
        return instance

class A(metaclass=MetaQuasiSingleton):
    def __init__(self, key):
        print 'INIT'
        self.key = key
        print()

我已经继续使用__init__方法更新了原始代码,并将语法更改为Python 3符号(在类参数中无参数调用super和元类,而不是作为属性)。

无论哪种方式,这里的重点是,如果找到键,您的类初始化器(__call__方法)将不会执行__new__或__init__。这比使用__new__干净得多,如果你想跳过默认的__init__步骤,则需要标记对象。


原因很简单,new用于创建实例,而init用于初始化实例。在初始化之前,应该先创建实例。这就是为什么new应该在init之前调用。


现在我又遇到了同样的问题,出于某些原因,我决定避免使用装饰器、工厂和元类。我是这样做的:

主文件

def _alt(func):
    import functools
    @functools.wraps(func)
    def init(self, *p, **k):
        if hasattr(self, "parent_initialized"):
            return
        else:
            self.parent_initialized = True
            func(self, *p, **k)

    return init


class Parent:
    # Empty dictionary, shouldn't ever be filled with anything else
    parent_cache = {}

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

        # Checks if object with this ID (n) has been created
        if n in cls.parent_cache:

            # It was, return it
            return cls.parent_cache[n]

        else:

            # Check if it was modified by this function
            if not hasattr(cls, "parent_modified"):
                # Add the attribute
                cls.parent_modified = True
                cls.parent_cache = {}

                # Apply it
                cls.__init__ = _alt(cls.__init__)

            # Get the instance
            obj = super().__new__(cls)

            # Push it to cache
            cls.parent_cache[n] = obj

            # Return it
            return obj

示例类

class A(Parent):

    def __init__(self, n):
        print("A.__init__", n)


class B(Parent):

    def __init__(self, n):
        print("B.__init__", n)

在使用

>>> A(1)
A.__init__ 1  # First A(1) initialized 
<__main__.A object at 0x000001A73A4A2E48>
>>> A(1)      # Returned previous A(1)
<__main__.A object at 0x000001A73A4A2E48>
>>> A(2)
A.__init__ 2  # First A(2) initialized
<__main__.A object at 0x000001A7395D9C88>
>>> B(2)
B.__init__ 2  # B class doesn't collide with A, thanks to separate cache
<__main__.B object at 0x000001A73951B080>

警告:你不应该初始化父类,它会与其他类冲突——除非你在每个子类中定义了单独的缓存,这不是我们想要的。 警告:以Parent为祖父母的类似乎行为怪异。(未经证实的)

在网上试试!


然而,我有点困惑,为什么__init__总是在__new__之后被调用。

我认为c++的类比在这里是有用的:

__new__只是为对象分配内存。对象的实例变量需要内存来保存它,这就是步骤__new__要做的。 __init__将对象的内部变量初始化为特定的值(可以是默认值)。


当实例化一个类时,首先调用__new__()来创建类的实例,然后调用__init__()来初始化实例。

__new__ ():

调用它来创建类cls. ...的新实例 如果在对象构造期间调用__new__(),它返回一个 实例,则新实例的__init__()方法将为 像__init__(self[,…])一样调用,…

__init__ ():

在实例创建后调用(通过__new__()),… 因为__new__()和__init__()在构造对象时一起工作 (__new__()来创建它,__init__()来定制它),…

例如,在实例化Teacher类时,首先调用__new__()来创建Teacher类的实例,然后调用__init__()来初始化实例,如下所示:

class Teacher:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        
class Student:
    def __init__(self, name):
        self.name = name

obj = Teacher("John") # Instantiation

print(obj.name)

输出如下:

<class '__main__.Teacher'>
John

并且,使用Teacher类实例的__new__(),我们可以创建Student类的实例,如下所示:

# ...

obj = Teacher("John")
print(type(obj))
print(obj.name)

obj = obj.__new__(Student) # Creates the instance of "Student" class
print(type(obj))

现在,创建了Student类的实例,如下所示:

<class '__main__.Teacher'>
<__main__.Teacher object at 0x7f4e3950bf10>
<class '__main__.Student'> # Here

接下来,如果我们尝试从Student类的**实例中获取name变量的值,如下所示:

obj = Teacher("John")
print(type(obj))
print(obj.name)

obj = obj.__new__(Student)
print(type(obj))
print(obj.name) # Tries to get the value of "name" variable

发生以下错误是因为Student类的实例还没有被__init__()初始化:

AttributeError: 'Student'对象没有属性'name'

因此,我们初始化Student类的实例,如下所示:

obj = Teacher("John") 
print(type(obj))
print(obj.name)

obj = obj.__new__(Student)
print(type(obj))
obj.__init__("Tom") # Initializes the instance of "Student" class
print(obj.name)

然后,我们可以从Student类的实例中获取name变量的值,如下所示:

<class '__main__.Teacher'>
John
<class '__main__.Student'>
Tom # Here