python - 使用 __new__ 覆盖子类中的 __init__

Question

我对使用 __new__ 功能将代码注入(inject)子类的 __init__ 函数很感兴趣。我从文档中了解到，python 将在 __new__ 返回的实例上调用 __init__。但是，我在从 __new__ 返回实例之前更改实例中 __init__ 的值的努力似乎不起作用。

class Parent(object):

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        new_object = super(Parent, cls).__new__(cls)
        user_init = new_object.__init__
        def __init__(self, *args, **kwargs):
            print("New __init__ called")
            user_init(self, *args, **kwargs)
            self.extra()
        print("Replacing __init__")
        setattr(new_object, '__init__', __init__)
        return new_object

    def extra(self):
        print("Extra called")

class Child(Parent):

    def __init__(self):
        print("Original __init__ called")
        super(Child, self).__init__()

c = Child()

上面的代码打印:

Replacing __init__
Original __init__ called

但我希望它能打印出来

Replacing __init__
New __init__ called
Original __init__ called
Extra called

为什么不呢？

我觉得 Python 正在调用 __init__ 的原始值，而不管我在 __new__ 中将其设置为什么。在 c.__init__ 上运行内省(introspection)显示新版本已就位，但尚未在对象创建过程中调用它。

Answer 1

好吧，在调用 __init__ 之前，新对象应该是空的。因此，作为优化，python 可能不会费心查询对象并直接从类中获取 __init__。

因此，您必须自己修改子类的 __init__。幸运的是，Python 有一个工具，元类。

在 Python 2 中，您可以通过设置特殊成员来设置元类:

class Parent(object):
    __metaclass__ = Meta
    ...

参见 Python2 documentation

在 Python 3 中，你通过父列表中的关键字属性设置元类，所以

class Parent(metaclass=Meta):
    ...

参见 Python3 documentation

元类是类实例的基类。它必须派生自 type 并且在它的 __new__ 中它可以修改正在创建的类(我相信 __init__ 也应该被调用，但是这些示例覆盖了 __new__，所以我将使用它)。 __new__ 将与您拥有的类似:

class Meta(type):
    def __new__(mcs, name, bases, namespace, **kwargs):
        new_cls = super(Meta, mcs).__new__(mcs, name, bases, namespace, **kwargs)
        user_init = new_cls.__init__
        def __init__(self, *args, **kwargs):
            print("New __init__ called")
            user_init(self, *args, **kwargs)
            self.extra()
        print("Replacing __init__")
        setattr(new_cls, '__init__', __init__)
        return new_cls

(使用 Python 3 示例，但 Python 2 中的签名似乎相同，只是没有 **kwargs，但添加它们应该不会有什么坏处；我没有测试它).