简析 __init__、__new__、__call__ 方法

发布时间:2020-07-18 06:12:24 作者:Python热爱者
来源:网络 阅读:186

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?先看例子:


简析 __init__、__new__、__call__ 方法

输出


简析 __init__、__new__、__call__ 方法

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:


简析 __init__、__new__、__call__ 方法

输出:


简析 __init__、__new__、__call__ 方法

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:


简析 __init__、__new__、__call__ 方法

__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。


简析 __init__、__new__、__call__ 方法

.

这段代码出自 https://github.com/bottlepy/bottle/blob/release-0.6/bottle.py

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,Python之禅有说:

There should be one— and preferably only one —obvious way to do it.

用一种方法,最好是只有一种方法来做一件事

__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__

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:


简析 __init__、__new__、__call__ 方法

在 Bottle 中也有 call 方法 的使用案例,另外,stackoverflow 也有一些关于 call 的实践例子,推荐看看,如果你的项目中,需要更加抽象化、框架代码,那么这些高级特性往往能发挥出它作用。


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