由Python通過__new__實現單例模式，所想到的__new__和__init__方法的區別

        之前通過讀書，了解到在Python中可以通過__new__方法來實現單例模式，代碼一個示例如下，我就有了幾個疑問，什么是單例模式？__new__方法是用來做什么的？用__new__方法實現的單例模式，比如下面的MyClass類，會對類的初始化有影響嗎？會對類的實例方法、類方法、靜態方法有影響嗎？下面會說下我對這些概念的理解，如有錯誤，歡迎交流指出，在此表示感謝。

class SingleTon(object):
    _instance = {}

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        if cls not in cls._instance:
            cls._instance[cls] = super(SingleTon, cls).__new__(cls, *args, **kwargs)
        print cls._instance
        return cls._instance[cls]


class MyClass(SingleTon):
    class_val = 22

 

      首先說下單例模式，單例模式是確保一個類只有一個實例，並且這個實例是自己創造的，在系統中用到的都是這個實例。單例模式是設計模式的一種，關於設計模式和單例模式更具體的內容，可以查看相關的書本，在后面我也要好好學習一下這些東西。

 

    下面主要說下__new__是用來干什么的，在Python中，__new__是用來創造一個類的實例的，而__init__是用來初始化這個實例的。既然__new__用來創造實例，也就需要最后返回相應類的實例，那么如果返回的是其他類的實例，結果如何呢？見下面的代碼。以下代碼運行后，首先打印出NoReturn __new__然后打印出other instance，最后通過type(t)可以看到t的類型是<class '__main__.Other'>，可以知道如果__new__中不返回本類的實例的話，是沒法調用__init__方法的。想要返回本類的實例，只需要把以下代碼中12行的Other()改成super(NoReturn, cls).__new__(cls, *args, **kwargs)即可。

 

class Other(object):
    val = 123

    def __init__(self):
        print 'other instance'


class NoReturn(object):

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print 'NoReturn __new__'
        return Other()

    def __init__(self, a):
        print a
        print 'NoReturn __init__'

t = NoReturn(12)
print type(t)

       

       最后來說用__new__方法實現的單例模式，會對實例方法，類方法，靜態方法，實例變量和類變量有影響嗎？答案是對相應的方法是沒有影響的，但是如果用不同的變量都初始化了這個實例，在后面的變量中修改實例變量和類變量的話，前面的也會相應修改，而這也正好符合單例，無論多少個變量指向了這個實例，他們指向的是同一個。在__new__中產生完實例后，每次初始化實例對象，都是產生的同一個實例，而這個實例中相關的方法、變量還是和普通的實例一樣使用。測試代碼以及輸出如下：

class MyClass(SingleTon):
    class_val = 22

    def __init__(self, val):
        self.val = val

    def obj_fun(self):
        print self.val, 'obj_fun'

    @staticmethod
    def static_fun():
        print 'staticmethod'

    @classmethod
    def class_fun(cls):
        print cls.class_val, 'classmethod'


if __name__ == '__main__':
    a = MyClass(1)
    b = MyClass(2)
    print a is b   # True
    print id(a), id(b)  # 4367665424 4367665424
    # 類型驗證
    print type(a)  # <class '__main__.MyClass'>
    print type(b)  # <class '__main__.MyClass'>
    # 實例方法
    a.obj_fun()  # 2 obj_fun
    b.obj_fun()  # 2 obj_fun
    # 類方法
    MyClass.class_fun()  # 22 classmethod
    a.class_fun()  # 22 classmethod
    b.class_fun()  # 22 classmethod
    # 靜態方法
    MyClass.static_fun()  # staticmethod
    a.static_fun()  # staticmethod
    b.static_fun()  # staticmethod
    # 類變量
    a.class_val = 33
    print MyClass.class_val  # 22
    print a.class_val  # 33
    print b.class_val  # 33
    # 實例變量
    print b.val  # 2
    print a.val  # 2