__new__和__init__方法有什么区别?

__new__和__init__方法有什么区别?

简而言之,

__new__

方法负责创建并返回一个新的对象实例,而

__init__

方法则是在对象实例创建后,负责对其进行初始化。这是Python对象生命周期中两个截然不同但又紧密关联的阶段。

解决方案

在我看来,理解

__new__

__init__

的核心在于它们在对象构建过程中的职责分工。

__new__

就像是工厂里的“造物主”,它负责从无到有地把一个“毛坯”对象生产出来,而

__init__

则是“装修师”,它拿到这个“毛坯”后,负责往里面填充各种属性、配置,让它变得可用、有意义。

当我们写

MyClass(arg1, arg2)

这样的代码时,Python解释器内部的调用顺序是这样的:

MyClass.__new__(MyClass, arg1, arg2)

被调用。 这是一个类方法(虽然你不需要显式地用

@classmethod

装饰),它接收的第一个参数是

cls

,也就是当前类本身。它的主要任务是分配内存,然后返回一个该类的实例。通常,我们会调用

super().__new__(cls)

来委托给父类的

__new__

方法完成实际的实例创建。如果

__new__

方法返回的不是当前类的实例(或者根本没返回实例),那么

__init__

就不会被调用。如果

__new__

返回了一个

MyClass

的实例,那么这个实例就会作为第一个参数

self

传递给

MyClass.__init__(self, arg1, arg2)

此时,

__init__

的任务就是对这个已经存在的实例进行初始化,比如设置实例变量、调用其他方法等。它不应该返回任何值,返回

None

是隐式的默认行为。

我个人觉得,对于大多数日常编程任务,我们几乎只会和

__init__

打交道。因为它更直观,更符合我们“给对象属性赋值”的思维习惯。

__new__

只有在需要对实例的创建过程本身进行干预时才会被用到,比如实现一些高级的设计模式。

class MyClass:    def __new__(cls, *args, **kwargs):        print(f"__new__ called for class {cls.__name__} with args: {args}, kwargs: {kwargs}")        # 实际创建实例,通常通过调用父类的__new__        instance = super().__new__(cls)        print(f"Instance created by __new__: {instance}")        return instance    def __init__(self, name, value):        print(f"__init__ called for instance {self} with name: {name}, value: {value}")        self.name = name        self.value = value        print(f"Instance initialized: {self.name}, {self.value}")# 看看实际运行效果print("--- Creating an instance ---")obj = MyClass("TestObject", 123)print(f"Final object: {obj.name}, {obj.value}")print("n--- What if __new__ returns something else? ---")class AnotherClass:    def __new__(cls, *args, **kwargs):        print(f"AnotherClass.__new__ called, but returning a string.")        return "I am not an instance of AnotherClass!"    def __init__(self, *args, **kwargs):        print(f"AnotherClass.__init__ called. This should not happen if __new__ returns non-instance.")        self.data = "initialized data"# 尝试创建AnotherClass的实例not_an_instance = AnotherClass("hello")print(f"Returned by constructor: {not_an_instance}")# 你会发现__init__并没有被调用

什么时候应该重写

__new__

方法?

这是一个很好的问题,因为在日常开发中,我们很少会去动

__new__

。但有些特定的场景,它就显得不可或缺了。我总结了一下,主要有以下几种情况:

实现单例模式 (Singleton Pattern): 当你希望一个类在整个应用程序生命周期中只创建一个实例时,

__new__

是最佳选择。你可以在

__new__

中检查是否已经存在该类的实例,如果存在就直接返回那个旧实例,而不是创建一个新的。这比在

__init__

中做判断更优雅,因为

__init__

总是会收到一个新的(尽管可能未被完全初始化的)实例。

class Singleton:    _instance = None # 用于存储单例实例    def __new__(cls, *args, **kwargs):        if cls._instance is None:            print("Creating the one and only instance...")            cls._instance = super().__new__(cls)        else:            print("Returning existing instance...")        return cls._instance    def __init__(self, name):        # 注意:如果每次都创建新实例,__init__会被反复调用。        # 对于单例,如果想只初始化一次,需要在__init__中也做判断。        if not hasattr(self, '_initialized'): # 确保只初始化一次            print(f"Initializing instance with name: {name}")            self.name = name            self._initialized = True        else:            print(f"Instance already initialized. New name '{name}' ignored.")s1 = Singleton("First Instance")print(f"s1.name: {s1.name}")s2 = Singleton("Second Instance") # 这里的"Second Instance"不会改变s1的nameprint(f"s2.name: {s2.name}")print(f"s1 is s2: {s1 is s2}") # True,证明是同一个实例

你会看到,

__new__

确保了实例的唯一性,而

__init__

还需要额外的逻辑来确保初始化行为只发生一次。

创建不可变对象 (Immutable Objects): 如果你希望创建一个像

tuple

str

那样,一旦创建就不能修改内部状态的对象,

__new__

可以在对象创建时就锁定其结构。虽然这通常也可以通过在

__init__

中设置私有属性并避免提供setter方法来实现,但

__new__

在某些更底层的场景下提供更强的控制。

子类化不可变类型: 当你尝试子类化像

int

,

str

,

tuple

这样的内置不可变类型时,你通常需要重写

__new__

来创建正确类型的实例,因为它们的

__init__

方法可能不允许你在创建后修改内部状态。

class MyString(str):    def __new__(cls, content):        # 必须调用str的__new__来创建str实例        instance = super().__new__(cls, content.upper())        print(f"MyString instance created with: {instance}")        return instance    def __init__(self, content):        # __init__在这里可以做一些额外的事情,但不能改变str的内部值        print(f"MyString __init__ called for {self}, original content was: {content}")        self.extra_data = "some_extra_info"my_str = MyString("hello world")print(f"Result: {my_str}, type: {type(my_str)}")print(f"Extra data: {my_str.extra_data}")

元类 (Metaclasses) 的实现: 虽然这有点超出了普通对象创建的范畴,但元类本身就是通过重写

type

__new__

方法来控制类的创建过程的。这算是

__new__

更高级的应用了。

__new__

__init__

的参数有什么不同?

这是一个非常关键的区别,也是初学者容易混淆的地方。我来详细拆解一下:

*`new(cls, args, kwargs)`

cls

它是

__new__

的第一个参数,表示当前正在创建实例的类。是的,你没看错,它是一个类,而不是一个实例。这是因为

__new__

的任务是在实例被创建 之前 被调用,所以它不可能收到一个实例。

*args

**kwargs

:* 这些是传递给类构造函数(比如

MyClass(arg1, arg2, key=value)

)的所有位置参数和关键字参数。

__new__

接收它们,并通常会将它们原封不动地传递给 `super().new(cls, args, kwargs)`,这样父类才能正确地创建实例。

*`init(self, args, kwargs)`

self

它是

__init__

的第一个参数,表示已经由

__new__

方法创建并返回的那个实例。

__init__

的职责就是对这个

self

实例进行初始化。*`args

kwargs`: 同样,这些是传递给类构造函数的所有位置参数和关键字参数。它们会从

__new__

调用传递过来,供

__init__

用于设置实例的属性。

我们可以用一个简单的流程图来想象这个参数传递:

MyClass(param1, param2)

MyClass.__new__(MyClass, param1, param2)

↓ (如果

__new__

返回

MyClass

的实例

obj

)

obj.__init__(param1, param2)

注意,

__new__

接收的

cls

__init__

接收的

self

是完全不同的东西。

cls

是一个类型对象,而

self

是一个已经存在的实例对象。当你重写

__new__

时,务必记得调用

super().__new__(cls, ...)

,并且将

cls

传进去,而不是

self

如果

__new__

不返回当前类的实例会发生什么?

这是一个非常有意思的“分支点”,也是理解

__new__

强大之处的关键。如果

__new__

方法没有返回当前类

cls

的一个实例(或者子类的实例),那么 Python 的解释器就会“认为”你已经完全接管了对象的创建过程,并且不再需要后续的初始化步骤了。

具体来说,会发生以下情况:

__init__

方法将不会被调用。 这是最重要的后果。因为

__init__

期望接收一个已经创建好的实例作为

self

,如果你在

__new__

中返回了一个完全不同的东西(比如一个字符串、一个数字、或者另一个类的实例),那么

__init__

就没有“目标”可以初始化了。Python 解释器会直接将

__new__

的返回值作为构造函数(

MyClass(...)

)的结果。

class MySpecialClass:    def __new__(cls, value):        print(f"MySpecialClass.__new__ called with value: {value}")        if value < 0:            print("Value is negative, returning a string instead of an instance.")            return "Error: Negative value not allowed!"        else:            print("Value is non-negative, proceeding with instance creation.")            return super().__new__(cls)    def __init__(self, value):        # 这个方法只有在__new__返回MySpecialClass的实例时才会被调用        print(f"MySpecialClass.__init__ called with value: {value}")        self.value = value        self.is_valid = Trueobj1 = MySpecialClass(10)print(f"obj1 type: {type(obj1)}, value: {obj1.value if hasattr(obj1, 'value') else 'N/A'}")print("n--- Testing with negative value ---")obj2 = MySpecialClass(-5)print(f"obj2 type: {type(obj2)}, value: {obj2}") # obj2现在是一个字符串!# 尝试访问obj2.value会导致AttributeError# print(obj2.value) # 这会报错

你可以返回任意类型的对象。

__new__

可以返回一个完全不相关的对象,甚至是 Python 内置类型(如

str

,

int

,

list

)。这在某些高级场景下非常有用,比如你希望根据传入的参数动态地决定返回哪种类型的对象,或者实现一种“伪工厂”模式。

潜在的混淆和调试难度。 虽然这种行为提供了极大的灵活性,但如果滥用,也可能导致代码难以理解和调试。当一个类的构造函数返回的不是该类的一个实例时,可能会让使用者感到困惑,因为这打破了常规的对象创建预期。因此,我个人建议,除非有非常明确和充分的理由(比如前面提到的单例模式或子类化不可变类型),否则最好让

__new__

始终返回

cls

的实例。

这个特性是 Python 允许我们深度定制对象创建过程的体现,它赋予了我们对对象生命周期更底层的控制能力。但就像所有强大的工具一样,使用时也需要谨慎和深思熟虑。

以上就是__new____init__方法有什么区别?的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!

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