第8.8节 Python使用__new__方法和构造方法__init__完成类实例化的过程详解
前面章节介绍了Python类中的__new__方法和构造方法__init__,并通过实例分析了二者之间关系,本节系统化的总结一下Python中类实例化过程。具体步骤如下:
一、 开发者通过对象构造器表达式“实例对象=类(参数列表)”启动创建新的实例的任务;
二、 Python查找类的__new__方法
Python首先在准备实例化的类中找new__方法,如果对应类没有__new__方法则从直接父类中查找,如果从直接父类中查找也没有,再找直接父类的直接父类,依此类推,一直到查到一个__new__方法为止(如果自定义类没有,则会找到所有类的父类object类的__new__方法)。
三、 Python传递参数给类的__new__方法
Python找到类对应的__ new__方法后,将对象构造器表达式中的类以及参数列表传给查找到的__new__方法(如果是object类的__new__方法,是否只传自定义类的类名还是参数都传参老猿尚未确认)作为参数,并执行该方法的代码;
- __new__方法在应用通过对象构造器表达式触发时至少要有一个参数cls,代表要实例化的类对象,此参数在实例化时由Python解释器自动提供;
- 常规情况下,__new__方法执行时,除了object类的__new__方法,所有类中重写的__new__方法都必须调用其父类的__new__方法,并在调用时将本方法中的第一个实参cls传给父类的__new__方法作为第一个参数;
- 自定义类的__new__方法调用传入的cls,除了逐层传入外,也可以进行调整,在某些情况下,根据应用需要可以将cls参数对应实参修改为其他类;
- 在上述调用层级中,object类的__new__方法一定是最后调用的一个;
- 每个自定义类的__new__()方法不能在该方法内调用自身的__new__()来制造实例,必须调用父类的方法,否则会造成死循环。
四、 __new__方法返回实例对象
object类的__new__最先返回一个参数cls对应的实例给调用其的自定义子类,自定义子类__new__方法根据情况继续返回给其调用子类的__new__方法,直到返回给对象构造器表达式的调用方。
所有父类执行__new__方法后必须向子类返回一个实例对象,该实例对象常规情况下是__new__方法第一个参数cls对应的“类”实例,子类再将该实例返回给其调用者,直到传递回给最开始的调用者即“对象构造器表达式”对应的应用; - 由于自定义类的__new__方法调用传入的cls可以修改,上层自定义类的__new__方法也可以改变返回值的值和类型,因此有可能返回的实例不一定是“对象构造器表达式”对应的“类”;
- 使用__new__()方法改变返回的实例类型主要是为了允许不可变类型(如int, str, tuple)的子类定制实例,还有就是实现自定义的metaclass。关于metaclass(元类)的内容老猿还没深入研究,暂不介绍。
五、 Python判断__new__方法返回实例对象是否是对象构造器表达式中”类”cls的实例,如果不是则不会调用任何类的构造方法(即使是父类的实例也不行),直接将实例返回给对象构造器表达式的调用方,否则转下步;
- 关于这点,老猿验证了几种情况是都不会执行任何类的构造方法,但在网上一些资料查阅的情况,有说可以执行返回实例对应类的构造方法的,老猿没有碰到这种情况,但也许真有这种情况,或许需要特定条件才会触发,因此将这个疑点在此记录下来。
六、 __new__方法执行完成后,如果返回的实例是cls类的实例,则将此实例作为self传递给构造方法,并将__new__方法中除cls外的参数也传给构造方法;
七、 执行构造方法,构造方法执行后将实例返回给在对象构造器表达式左侧的”实例对象”,完成整个类的实例化过程。
老猿Python系列文章用于逐步介绍老猿学习Python后总结的学习经验,这些经验有助于没有接触过Python的程序员可以很容易地进入Python的世界。
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