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!