Python3.X 教程:简述 __init__、__new__、__call__ 方法 本是古典 何须时尚 2022-03-19 04:00 176阅读 0赞 # Python3.X 教程:简述 **init**、**new**、**call** 方法 # ## 前言 ## 任何事物都有一个从创建,被使用,再到消亡的过程,在程序语言面向对象编程模型中,对象也有相似的命运:创建、初始化、使用、垃圾回收,不同的阶段由不同的方法(角色)负责执行。 定义一个类时,大家用得最多的就是 **init** 方法,而 **new** 和 **call** 使用得比较少,这篇文章试图帮助大家把这3个方法的正确使用方式和应用场景分别解释一下。 关于 Python 新式类和老式类在这篇文章不做过多讨论,因为老式类是 Python2 中的概念,现在基本没人再会去用老式类,新式类必须显示地继承 object,而 Python3 中,只有新式类,默认继承了 object,无需显示指定,本文代码都是基于 Python3 来讨论。 ## \_\_init\_\_方法 ## \_\_init\_\_方法负责对象的初始化,系统执行该方法前,其实该对象已经存在了,要不然初始化什么东西呢? # class A class A: def __init__(self): print('__init__') super(A, self).__init__() # 是在 __init__() 方法中确保父类被正确的初始化了 def __new__(cls): print('__new__') return super(A, cls).__new__(cls) def __call__(self): # 可以定义任意参数 print('__call__') if __name__ == '__main__': A() 输出结果: __new__ __init__ ![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0xMODQ1ODc2NDI1_size_16_color_FFFFFF_t_70][] 从输出结果来看, \_\_new\_\_方法先被调用,返回一个实例对象,接着 **init** 被调用。 \_\_call\_\_方法并没有被调用,这个我们放到最后说,先来说说前面两个方法,稍微改写成: # class A class A: def __init__(self): print('__init__') print(self) super(A, self).__init__() def __new__(cls): print('__new__') self = super(A, cls).__new__(cls) print(self) return self if __name__ == '__main__': A() 输出: __new__ <__main__.A object at 0x103ba42e8> __init__ <__main__.A object at 0x103ba42e8> ![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0xMODQ1ODc2NDI1_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][] 从输出结果来看,**new** 方法的返回值就是类的实例对象,这个实例对象会传递给 **init** 方法中定义的 self 参数,以便实例对象可以被正确地初始化。 如果 **new** 方法不返回值(或者说返回 None)那么 **init** 将不会得到调用,这个也说得通,因为实例对象都没创建出来,调用 init 也没什么意义,此外,Python 还规定,**init** 只能返回 None 值,否则报错,这个留给大家去试。 \_\_init\_\_方法可以用来做一些初始化工作,比如给实例对象的状态进行初始化: def __init__(self, a, b): self.a = a self.b = b super(A, self).__init__() 另外,\_\_init\_\_方法中除了self之外定义的参数,都将与\_\_new\_\_方法中除cls参数之外的参数是必须保持一致或者等效。 class B: # 形参 前加* 代表导入数据可以是数组,加**代表导入数据可以是字典 def __init__(self, str1, *args, **kwargs): print('__init__', str1, args, kwargs) def __new__(cls,str1, *args, **kwargs): print('__new__', str1, args, kwargs) return super().__new__(cls) if __name__ == '__main__': B('string') B('A',(1, 2, 3), a='A') 输出: __new__ string () {} __init__ string () {} __new__ A ((1, 2, 3),) {'a': 'A'} __init__ A ((1, 2, 3),) {'a': 'A'} ![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0xMODQ1ODc2NDI1_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][] ## \_\_new\_\_方法 ## 一般我们不会去重写该方法,除非你确切知道怎么做,什么时候你会去关心它呢,它作为构造函数用于创建对象,是一个工厂函数,专用于生产实例对象。著名的设计模式之一,单例模式,就可以通过此方法来实现。在自己写框架级的代码时,可能你会用到它,我们也可以从开源代码中找到它的应用场景,例如微型 Web 框架 Bootle 就用到了。 class BaseController(object): _singleton = None def __new__(cls, *a, **k): if not cls._singleton: cls._singleton = object.__new__(cls, *a, **k) return cls._singleton 这就是通过 **new** 方法是实现单例模式的的一种方式,如果实例对象存在了就直接返回该实例即可,如果还没有,那么就先创建一个实例,再返回。当然,实现单例模式的方法不只一种。 ## \_\_call\_\_方法 ## 关于 **call** 方法,不得不先提到一个概念,就是可调用对象(callable),我们平时自定义的函数、内置函数和类都属于可调用对象,但凡是可以把一对括号()应用到某个对象身上都可称之为可调用对象,判断对象是否为可调用对象可以用函数 callable。 如果在类中实现了 \_\_ **call** \_\_ 方法,那么实例对象也将成为一个可调用对象,我们回到最开始的那个例子: a = A() print(callable(a)) # True a是实例对象,同时还是可调用对象,那么我就可以像函数一样调用它。试试: a() # __call__ ![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0xMODQ1ODc2NDI1_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][] 很神奇不是,实例对象也可以像函数一样作为可调用对象来用,那么,这个特点在什么场景用得上呢?这个要结合类的特性来说,类可以记录数据(属性),而函数不行(闭包某种意义上也可行),利用这种特性可以实现基于类的装饰器,在类里面记录状态,比如,下面这个例子用于记录函数被调用的次数: class Counter: def __init__(self, func): self.func = func self.count = 0 def __call__(self, *args, **kwargs): self.count += 1 return self.func(*args, **kwargs) @Counter def foo(): pass for i in range(10): foo() print(foo.count) ![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0xMODQ1ODc2NDI1_size_16_color_FFFFFF_t_70 4][] 参考链接:[https://foofish.net/magic-method.html][https_foofish.net_magic-method.html] [watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0xMODQ1ODc2NDI1_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220319/3aa0670036cc46dc97e46d531d2b2ffd.png [watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0xMODQ1ODc2NDI1_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20220319/2e3218830dc546448733e27e6123a563.png [watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0xMODQ1ODc2NDI1_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20220319/af4b369d15d94111ad477b8b4a4f9c34.png [watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0xMODQ1ODc2NDI1_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: /images/20220319/04c3bd9ac40842c0a2bdde69cddb048f.png [watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0xMODQ1ODc2NDI1_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: /images/20220319/f470a94ff55e4b9c89e427df3b7374da.png [https_foofish.net_magic-method.html]: https://foofish.net/magic-method.html
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