重慶分公司,新征程啟航
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任何事物都有一個從創建,被使用,再到消亡的過程,在程序語言面向對象編程模型中,對象也有相似的命運:創建、初始化、使用、垃圾回收,不同的階段由不同的方法(角色)負責執行。
定義一個類時,大家用得最多的就是__init__方法,而__new__和__call__使用得比較少,這篇文章試圖幫助大家把這3個方法的正確使用方式和應用場景分別解釋一下。
關于 Python 新式類和老式類在這篇文章不做過多討論,因為老式類是 Python2 中的概念,現在基本沒人再會去用老式類,新式類必須顯示地繼承 object,而 Python3 中,只有新式類,默認繼承了 object,無需顯示指定,本文代碼都是基于 Python3 來討論。
__init__方法
__init__方法負責對象的初始化,系統執行該方法前,其實該對象已經存在了,要不然初始化什么東西呢?先看例子:
輸出
從輸出結果來看, __new__方法先被調用,返回一個實例對象,接著 __init__ 被調用。 __call__方法并沒有被調用,這個我們放到最后說,先來說說前面兩個方法,稍微改寫成:
輸出:
從輸出結果來看,__new__方法的返回值就是類的實例對象,這個實例對象會傳遞給__init__方法中定義的 self 參數,以便實例對象可以被正確地初始化。
如果__new__方法不返回值(或者說返回 None)那么__init__將不會得到調用,這個也說得通,因為實例對象都沒創建出來,調用 init 也沒什么意義,此外,Python 還規定,__init__只能返回 None 值,否則報錯,這個留給大家去試。
__init__方法可以用來做一些初始化工作,比如給實例對象的狀態進行初始化:
__new__ 方法
一般我們不會去重寫該方法,除非你確切知道怎么做,什么時候你會去關心它呢,它作為構造函數用于創建對象,是一個工廠函數,專用于生產實例對象。著名的設計模式之一,單例模式,就可以通過此方法來實現。在自己寫框架級的代碼時,可能你會用到它,我們也可以從開源代碼中找到它的應用場景,例如微型 Web 框架 Bootle 就用到了。
.
這段代碼出自 https://github.com/bottlepy/bottle/blob/release-0.6/bottle.py
這就是通過__new__方法是實現單例模式的的一種方式,如果實例對象存在了就直接返回該實例即可,如果還沒有,那么就先創建一個實例,再返回。當然,實現單例模式的方法不只一種,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
關于__call__方法,不得不先提到一個概念,就是可調用對象(callable),我們平時自定義的函數、內置函數和類都屬于可調用對象,但凡是可以把一對括號()應用到某個對象身上都可稱之為可調用對象,判斷對象是否為可調用對象可以用函數callable
如果在類中實現了__call__方法,那么實例對象也將成為一個可調用對象,我們回到最開始的那個例子:
a = A()
print(callable(a)) # True
a是實例對象,同時還是可調用對象,那么我就可以像函數一樣調用它。試試:
a() # __call__
很神奇不是,實例對象也可以像函數一樣作為可調用對象來用,那么,這個特點在什么場景用得上呢?這個要結合類的特性來說,類可以記錄數據(屬性),而函數不行(閉包某種意義上也可行),利用這種特性可以實現基于類的裝飾器,在類里面記錄狀態,比如,下面這個例子用于記錄函數被調用的次數:
在 Bottle 中也有 call 方法 的使用案例,另外,stackoverflow 也有一些關于 call 的實踐例子,推薦看看,如果你的項目中,需要更加抽象化、框架代碼,那么這些高級特性往往能發揮出它作用。
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