任何事物都有一個(gè)從創(chuàng)建嗤谚,被使用,再到消亡的過程怔蚌,在程序語言面向?qū)ο缶幊棠P椭泄剑瑢?duì)象也有相似的命運(yùn):創(chuàng)建、初始化桦踊、使用椅野、垃圾回收,不同的階段由不同的方法(角色)負(fù)責(zé)執(zhí)行钞钙。
定義一個(gè)類時(shí)鳄橘,大家用得最多的就是 __init__
方法,而__new__
和__call__
使用得比較少芒炼,這篇文章試圖幫助大家把這3個(gè)方法的正確使用方式和應(yīng)用場(chǎng)景分別解釋一下瘫怜。
關(guān)于 Python 新式類和老式類在這篇文章不做過多討論,因?yàn)槔鲜筋愂?Python2 中的概念本刽,現(xiàn)在基本沒人再會(huì)去用老式類鲸湃,新式類必須顯示地繼承 object,而 Python3 中子寓,只有新式類暗挑,默認(rèn)繼承了 object,無需顯示指定斜友,本文代碼都是基于 Python3 來討論炸裆。
__init__方法
__init__
方法負(fù)責(zé)對(duì)象的初始化鲜屏,系統(tǒng)執(zhí)行該方法前,其實(shí)該對(duì)象已經(jīng)存在了,要不然初始化什么東西呢务热?先看例子:
# class A(object): python2 必須顯示地繼承object
class A:
def __init__(self):
print("__init__ ")
super(A, self).__init__()
def __new__(cls):
print("__new__ ")
return super(A, cls).__new__(cls)
def __call__(self): # 可以定義任意參數(shù)
print('__call__ ')
A()
輸出
__new__
__init__
從輸出結(jié)果來看, new方法先被調(diào)用该镣,返回一個(gè)實(shí)例對(duì)象,接著 init 被調(diào)用嫁审。 call方法并沒有被調(diào)用赖晶,這個(gè)我們放到最后說律适,先來說說前面兩個(gè)方法,稍微改寫成:
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
輸出:
__new__
<__main__.A object at 0x1007a95f8>
__init__
<__main__.A object at 0x1007a95f8>
從輸出結(jié)果來看遏插,__new__
方法的返回值就是類的實(shí)例對(duì)象捂贿,這個(gè)實(shí)例對(duì)象會(huì)傳遞給__init__
方法中定義的 self 參數(shù),以便實(shí)例對(duì)象可以被正確地初始化胳嘲。
如果 __new__
方法不返回值(或者說返回 None)那么 __init__
將不會(huì)得到調(diào)用,這個(gè)也說得通了牛,因?yàn)閷?shí)例對(duì)象都沒創(chuàng)建出來鹰祸,調(diào)用 init 也沒什么意義,此外蛙婴,Python 還規(guī)定粗井,__init__
只能返回 None 值,否則報(bào)錯(cuò)滚朵,這個(gè)留給大家去試移宅。
__init__
方法可以用來做一些初始化工作倔喂,比如給實(shí)例對(duì)象的狀態(tài)進(jìn)行初始化:
def __init__(self, a, b):
self.a = a
self.b = b
super(A, self).__init__()
__new__ 方法
一般我們不會(huì)去重寫該方法脾拆,除非你確切知道怎么做渔期,什么時(shí)候你會(huì)去關(guān)心它呢,它作為構(gòu)造函數(shù)用于創(chuàng)建對(duì)象疯趟,是一個(gè)工廠函數(shù)拘哨,專用于生產(chǎn)實(shí)例對(duì)象。著名的設(shè)計(jì)模式之一信峻,單例模式倦青,就可以通過此方法來實(shí)現(xiàn)。在自己寫框架級(jí)的代碼時(shí)盹舞,可能你會(huì)用到它产镐,我們也可以從開源代碼中找到它的應(yīng)用場(chǎng)景,例如微型 Web 框架 Bootle 就用到了踢步。
class BaseController(object):
_singleton = None
def __new__(cls, *a, **k):
if not cls._singleton:
cls._singleton = object.__new__(cls, *a, **k)
return cls._singleton
這段代碼出自 https://github.com/bottlepy/bottle/blob/release-0.6/bottle.py
這就是通過 __new__
方法是實(shí)現(xiàn)單例模式的的一種方式癣亚,如果實(shí)例對(duì)象存在了就直接返回該實(shí)例即可,如果還沒有获印,那么就先創(chuàng)建一個(gè)實(shí)例述雾,再返回。當(dāng)然兼丰,實(shí)現(xiàn)單例模式的方法不只一種玻孟,Python之禪有說:
There should be one— and preferably only one —obvious way to do it.
用一種方法,最好是只有一種方法來做一件事
__call__ 方法
關(guān)于 __call__
方法鳍征,不得不先提到一個(gè)概念取募,就是可調(diào)用對(duì)象(callable),我們平時(shí)自定義的函數(shù)蟆技、內(nèi)置函數(shù)和類都屬于可調(diào)用對(duì)象玩敏,但凡是可以把一對(duì)括號(hào)()應(yīng)用到某個(gè)對(duì)象身上都可稱之為可調(diào)用對(duì)象,判斷對(duì)象是否為可調(diào)用對(duì)象可以用函數(shù) callable
如果在類中實(shí)現(xiàn)了 __call__
方法质礼,那么實(shí)例對(duì)象也將成為一個(gè)可調(diào)用對(duì)象旺聚,我們回到最開始的那個(gè)例子:
a = A()
print(callable(a)) # True
a是實(shí)例對(duì)象,同時(shí)還是可調(diào)用對(duì)象眶蕉,那么我就可以像函數(shù)一樣調(diào)用它砰粹。試試:
a() # __call__
很神奇不是,實(shí)例對(duì)象也可以像函數(shù)一樣作為可調(diào)用對(duì)象來用造挽,那么碱璃,這個(gè)特點(diǎn)在什么場(chǎng)景用得上呢?這個(gè)要結(jié)合類的特性來說饭入,類可以記錄數(shù)據(jù)(屬性)嵌器,而函數(shù)不行(閉包某種意義上也可行),利用這種特性可以實(shí)現(xiàn)基于類的裝飾器谐丢,在類里面記錄狀態(tài)爽航,比如蚓让,下面這個(gè)例子用于記錄函數(shù)被調(diào)用的次數(shù):
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) # 10
在 Bottle 中也有 call 方法 的使用案例,另外讥珍,stackoverflow 也有一些關(guān)于 call 的實(shí)踐例子历极,推薦看看,如果你的項(xiàng)目中衷佃,需要更加抽象化趟卸、框架代碼,那么這些高級(jí)特性往往能發(fā)揮出它作用氏义。