python---__new__函数

__new__函数的介绍

new 是object基类提供的内置静态方法（虽然通常不需要显式地使用 @staticmethod 装饰器）。

__new__函数的作用

总结：它的作用是为一个类创建并返回一个新的实例。
1、在内存中分配对象的空间。
2、返回对象的引用。

__new__函数的重写

如果因为__new__函数重写导致没有正确的返回实例化对象的引用，__init__函数将不被调用。

1、重写代码示例：

注意点：
1、重写时需要调用super，对父类做扩展。
2、需要返回super的返回值，即实例的引用。（博主在这里认为如果不返回实例的引用，会有内存泄漏）

class MyClass:def __new__(cls, *args, **kwargs):print("__new__ is called. Creating instance.")# 最关键的一步：调用父类的 __new__ 来创建实例instance = super().__new__(cls)# 这里可以对 instance 做一些非常早期的操作return instance # 必须返回实例！def __init__(self, value):print("__init__ is called. Initializing instance.")self.value = value# 测试
obj = MyClass(42)
print(obj.value)

输出：

__new__ is called. Creating instance.
__init__ is called. Initializing instance.
42

2、错误重写方法1：

重写__new__方法，直接覆盖。无法成功的实例化对象。

class MyClass:def __new__(cls, *args, **kwargs):print("__new__ is called. Creating instance.")def __init__(self, value):print("__init__ is called. Initializing instance.")self.value = value# 测试
obj = MyClass(42)
print(obj)

输出

__new__ is called. Creating instance.
None

3、错误重写方法2：

调用了父类的__new__创建实例，但是未返回实例的引用。

class MyClass:def __new__(cls, *args, **kwargs):print("__new__ is called. Creating instance.")# 最关键的一步：调用父类的 __new__ 来创建实例super().__new__(cls)def __init__(self, value):print("__init__ is called. Initializing instance.")self.value = value# 测试
obj = MyClass(42)
print(obj)

输出

__new__ is called. Creating instance.
None

4. __new__函数 的常见用途

用途 1：实现单例模式 (Singleton)

单例模式确保一个类只有一个实例。

class Singleton:_instance = None # 类变量，用于保存唯一的实例def __new__(cls, *args, **kwargs):# 如果实例还不存在，就创建一个if not cls._instance:cls._instance = super().__new__(cls)# 如果已经存在，直接返回已有的实例# 注意：每次调用 Singleton()，__init__ 仍然会被重新执行return cls._instancedef __init__(self, name):self.name = name# 测试
s1 = Singleton("First")
s2 = Singleton("Second")print(s1 is s2)  # 输出: True，它们是同一个对象
print(s1.name)    # 输出: "Second" (注意！因为 __init__ 被第二次调用覆盖了)

注意：上面的例子有一个“陷阱”，第二次创建实例时，init 依然会执行并修改了唯一实例的属性。要避免这个问题，需要更复杂的控制。

用途 2：继承不可变类型 (如 int, str, tuple)

不可变类型在 init 里无法被修改，因为对象在 init 被调用前就已经创建好了。所以必须在 new 阶段就修改它们。

class PositiveInteger(int):def __new__(cls, value):# 在创建对象之前，先对值进行加工return super().__new__(cls, abs(value))# 测试
num = PositiveInteger(-5)
print(num)  # 输出: 5 (是一个真正的 int 类型)
print(type(num)) # 输出: <class '__main__.PositiveInteger'>

用途 3：返回其他类的实例（工厂模式）

new 可以决定返回什么对象，不一定是当前类的实例。

class ClassA:passclass ClassB:passclass MyFactory:def __new__(cls, obj_type):if obj_type == 'A':return ClassA()elif obj_type == 'B':return ClassB()else:return None# 测试
obj1 = MyFactory('A')
obj2 = MyFactory('B')print(type(obj1)) # 输出: <class '__main__.ClassA'>
print(type(obj2)) # 输出: <class '__main__.ClassB'>

new 与 init 的区别

特性	new	init
作用	创建对象，并返回这个新对象	初始化已被创建的对象
调用顺序	先调用	后调用
参数	第一个参数是 cls (类本身)	第一个参数是 self (实例本身)
返回值	必须返回创建的对象实例（通常是 cls 的实例）	不应该返回任何值（返回 None）
本质	它是一个静态方法	它是一个实例方法