python中的__init__ 、__new__、__call__小结及使用

1.__new__(cls, *args, **kwargs)  创建对象时调用，返回当前对象的一个实例;注意：这里的第一个参数是cls即class本身
2.__init__(self, *args, **kwargs) 创建完对象后调用，对当前对象的实例的一些初始化，无返回值,即在调用__new__之后，根据返回的实例初始化；注意，这里的第一个参数是self即对象本身【注意和new的区别】

3.__call__(self,  *args, **kwargs) 如果类实现了这个方法，相当于把这个类型的对象当作函数来使用，相当于 重载了括号运算符---函数对象

看具体的例子：

class O(object):  
     def __init__(self, *args, **kwargs):
        print "init"
        super(O, self).__init__(*args, **kwargs) 
     def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print "new", cls
        return super(O, cls).__new__(cls, *args, **kwargs) 
     def __call__(self,  *args, **kwargs):
        print "call"
        
     oo = O()
    print "________"
    oo()  
 打印出来的是：

new
init
________
call

比如：Python Singleton（单例模式）实现，那我们是不是只是重载一些__new__方法就可以了

class Singleton1(object):
    """ 重载new方法"""
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        if not "_instance" in vars(cls):
            cls._instance = super(Singleton1, cls).__new__(cls, *args, **kwargs)
        return cls._instance  
  可不可以重载__init__方法呢？明显不可以，因为__init__之前调用了__new__方法，这时候已经生成了一个对象了，没办法实现单例模式

几种实现单例模式的方法：

#-*- encoding=utf-8 -*-
print '----------------------方法1--------------------------'
#方法1,实现__new__方法
#并在将一个类的实例绑定到类变量_instance上,
#如果cls._instance为None说明该类还没有实例化过,实例化该类,并返回
#如果cls._instance不为None,直接返回cls._instance
class Singleton(object):
    def __new__(cls, *args, **kw):
        if not hasattr(cls, '_instance'):
            orig = super(Singleton, cls)
            cls._instance = orig.__new__(cls, *args, **kw)
        return cls._instance


class MyClass(Singleton):
    a = 1


one = MyClass()
two = MyClass()


two.a = 3
print one.a
#3
#one和two完全相同,可以用id(), ==, is检测
print id(one)
#29097904
print id(two)
#29097904
print one == two
#True
print one is two
#True


print '----------------------方法2--------------------------'
#方法2,共享属性;所谓单例就是所有引用(实例、对象)拥有相同的状态(属性)和行为(方法)
#同一个类的所有实例天然拥有相同的行为(方法),
#只需要保证同一个类的所有实例具有相同的状态(属性)即可
#所有实例共享属性的最简单最直接的方法就是__dict__属性指向(引用)同一个字典(dict)
#可参看:http://code.activestate.com/recipes/66531/
class Borg(object):
    _state = {}
    def __new__(cls, *args, **kw):
        ob = super(Borg, cls).__new__(cls, *args, **kw)
        ob.__dict__ = cls._state
        return ob


class MyClass2(Borg):
    a = 1


one = MyClass2()
two = MyClass2()


#one和two是两个不同的对象,id, ==, is对比结果可看出
two.a = 3
print one.a
#3
print id(one)
#28873680
print id(two)
#28873712
print one == two
#False
print one is two
#False
#但是one和two具有相同的（同一个__dict__属性）,见:
print id(one.__dict__)
#30104000
print id(two.__dict__)
#30104000


print '----------------------方法3--------------------------'
#方法3:本质上是方法1的升级（或者说高级）版
#使用__metaclass__（元类）的高级python用法
class Singleton2(type):
    def __init__(cls, name, bases, dict):
        super(Singleton2, cls).__init__(name, bases, dict)
        cls._instance = None
    def __call__(cls, *args, **kw):
        if cls._instance is None:
            cls._instance = super(Singleton2, cls).__call__(*args, **kw)
        return cls._instance


class MyClass3(object):
    __metaclass__ = Singleton2


one = MyClass3()
two = MyClass3()


two.a = 3
print one.a
#3
print id(one)
#31495472
print id(two)
#31495472
print one == two
#True
print one is two
#True


print '----------------------方法4--------------------------'
#方法4:也是方法1的升级（高级）版本,
#使用装饰器(decorator),
#这是一种更pythonic,更elegant的方法,
#单例类本身根本不知道自己是单例的,因为他本身(自己的代码)并不是单例的
def singleton(cls, *args, **kw):
    instances = {}
    def _singleton():
        if cls not in instances:
            instances[cls] = cls(*args, **kw)
        return instances[cls]
    return _singleton


@singleton
class MyClass4(object):
    a = 1
    def __init__(self, x=0):
        self.x = x


one = MyClass4()
two = MyClass4()


two.a = 3
print one.a
#3
print id(one)
#29660784
print id(two)
#29660784
print one == two
#True
print one is two
#True
one.x = 1
print one.x
#1
print two.x
#1