Python 中__new__ 和 __init__ 辨析

在 Python 中，__new__ 和 __init__ 是两个与对象创建和初始化相关的重要方法，但它们的作用和调用时机完全不同。以下是它们的详细区别：

1. __new__ 方法

作用

• __new__ 是一个静态方法（尽管不需要显式声明为 @staticmethod），负责创建对象实例。
• 它是类实例化时第一个被调用的方法，用于控制对象的创建过程。

调用时机

• 在类实例化时，__new__ 会被调用，并返回一个新的实例对象。
• 如果 __new__ 返回一个实例对象，Python 才会调用 __init__ 方法。

参数

• __new__ 的第一个参数是类本身（cls），而不是实例对象。
• 其他参数与实例化时传递的参数一致。

返回值

• 必须返回一个实例对象（通常是 cls 的实例）。
• 如果返回 None 或其他非实例对象，__init__ 不会被调用。

示例

class MyClass:
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print("__new__ is called")
        instance = super().__new__(cls)  # 调用父类的 __new__ 方法创建实例
        return instance

    def __init__(self, value):
        print("__init__ is called")
        self.value = value

obj = MyClass(10)

输出：

__new__ is called
__init__ is called

2. __init__ 方法

作用

• __init__ 是一个实例方法，负责初始化对象实例。
• 它用于设置对象的初始状态或属性。

调用时机

• 在 __new__ 方法返回一个实例对象后，__init__ 会被调用。
• 如果 __new__ 没有返回实例对象，__init__ 不会被调用。

参数

• __init__ 的第一个参数是实例对象（self）。
• 其他参数与实例化时传递的参数一致。

返回值

• __init__ 不应该返回任何值（返回 None），否则会引发 TypeError。

示例

class MyClass:
    def __init__(self, value):
        print("__init__ is called")
        self.value = value

obj = MyClass(10)
print(obj.value)

输出：

__init__ is called
10

3. __new__ 和 __init__ 的区别总结

4. 使用场景

__new__ 的使用场景

1. 单例模式：通过 __new__ 控制实例的创建，确保一个类只有一个实例。
2. 不可变对象：在创建不可变对象时，可以在 __new__ 中修改实例的属性。
3. 自定义实例创建：控制实例的创建过程，例如返回子类的实例。

__init__ 的使用场景

• 用于初始化对象的属性或状态。
• 例如，设置对象的初始值、绑定事件处理器等。

5. 注意事项

1. __new__ 和 __init__ 的协作：__new__ 负责创建对象，__init__ 负责初始化对象。如果 __new__ 没有返回实例对象，__init__ 不会被调用。
2. 避免在 __new__ 中初始化属性：虽然可以在 __new__ 中设置属性，但通常建议将初始化逻辑放在 __init__ 中。
3. 单例模式的线程安全：在多线程环境下，单例模式的实现需要考虑线程安全问题。

通过理解 __new__ 和 __init__ 的区别，可以更好地控制对象的创建和初始化过程，编写出更灵活和高效的代码。