Python中__init__和__new__的区别详解

init 方法是什么？

使用Python写过面向对象的代码的同学，可能对 init 方法已经非常熟悉了，init 方法通常用在初始化一个类实例的时候。例如：

    # -*- coding: utf-8 -*-

    class Person(object):
      """Silly Person"""

      def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

      def __str__(self):
        return '<Person: %s(%s)>' % (self.name, self.age)

    if __name__ == '__main__':
      piglei = Person('piglei', 24)
      print piglei

这样便是init最普通的用法了。但init其实不是实例化一个类的时候第一个被调用 的方法。当使用 Persion(name, age) 这样的表达式来实例化一个类时，最先被调用的方法 其实是 new 方法。

new 方法是什么？

new方法接受的参数虽然也是和init一样，但init是在类实例创建之后调用，而 new方法正是创建这个类实例的方法。

    # -*- coding: utf-8 -*-

    class Person(object):
      """Silly Person"""

      def __new__(cls, name, age):
        print '__new__ called.'
        return super(Person, cls).__new__(cls, name, age)

      def __init__(self, name, age):
        print '__init__ called.'
        self.name = name
        self.age = age

      def __str__(self):
        return '<Person: %s(%s)>' % (self.name, self.age)

    if __name__ == '__main__':
      piglei = Person('piglei', 24)
      print piglei

执行结果：

    piglei@macbook-pro:blog$ python new_and_init.py
    __new__ called.
    __init__ called.
    <Person: piglei(24)>

通过运行这段代码，我们可以看到，new方法的调用是发生在init之前的。其实当 你实例化一个类的时候，具体的执行逻辑是这样的：

1.p = Person(name, age)

2.首先执行使用name和age参数来执行Person类的new方法，这个new方法会 返回Person类的一个实例（通常情况下是使用 super(Persion, cls).new(cls, ... ...) 这样的方式）

3.然后利用这个实例来调用类的init方法，上一步里面new产生的实例也就是 init里面的的 self

所以，init 和 new 最主要的区别在于：

1.init 通常用于初始化一个新实例，控制这个初始化的过程，比如添加一些属性， 做一些额外的操作，发生在类实例被创建完以后。它是实例级别的方法。
2.new 通常用于控制生成一个新实例的过程。它是类级别的方法。

但是说了这么多，new最通常的用法是什么呢，我们什么时候需要new？

new 的作用

依照Python官方文档的说法，new方法主要是当你继承一些不可变的class时(比如int, str, tuple)， 提供给你一个自定义这些类的实例化过程的途径。还有就是实现自定义的metaclass。

首先我们来看一下第一个功能，具体我们可以用int来作为一个例子：

假如我们需要一个永远都是正数的整数类型，通过集成int，我们可能会写出这样的代码。

    class PositiveInteger(int):
      def __init__(self, value):
        super(PositiveInteger, self).__init__(self, abs(value))

    i = PositiveInteger(-3)
    print i

但运行后会发现，结果根本不是我们想的那样，我们任然得到了-3。这是因为对于int这种 不可变的对象，我们只有重载它的new方法才能起到自定义的作用。

这是修改后的代码：

    class PositiveInteger(int):
      def __new__(cls, value):
        return super(PositiveInteger, cls).__new__(cls, abs(value))

    i = PositiveInteger(-3)
    print i

通过重载new方法，我们实现了需要的功能。

另外一个作用，关于自定义metaclass。其实我最早接触new的时候，就是因为需要自定义 metaclass，但鉴于篇幅原因，我们下次再来讲python中的metaclass和new的关系。

用new来实现单例

事实上，当我们理解了new方法后，我们还可以利用它来做一些其他有趣的事情，比如实现 设计模式中的 单例模式(singleton) 。

因为类每一次实例化后产生的过程都是通过new来控制的，所以通过重载new方法，我们 可以很简单的实现单例模式。

    class Singleton(object):
      def __new__(cls):
        # 关键在于这，每一次实例化的时候，我们都只会返回这同一个instance对象
        if not hasattr(cls, 'instance'):
          cls.instance = super(Singleton, cls).__new__(cls)
        return cls.instance

    obj1 = Singleton()
    obj2 = Singleton()

    obj1.attr1 = 'value1'
    print obj1.attr1, obj2.attr1
    print obj1 is obj2

输出结果：

value1 value1
True

可以看到obj1和obj2是同一个实例。