python - 使用类的 __new__ 方法作为工厂 : __init__ gets called twice

Question

我在 python 中遇到了一个奇怪的错误，将类的 __new__ 方法用作工厂会导致实例化类的 __init__ 方法被调用两次。

这个想法最初是使用母类的 __new__ 方法根据传递的参数返回她的一个 child 的特定实例，而不必在外部声明工厂函数类(class)。

我知道使用工厂函数将是在这里使用的最佳设计模式，但在项目的这个阶段更改设计模式的成本会很高。因此，我的问题是:有没有办法避免对 __init__ 的双重调用而在这种模式中只对 __init__ 进行一次调用？

class Shape(object):
    def __new__(cls, desc):
        if cls is Shape:
            if desc == 'big':   return Rectangle(desc)
            if desc == 'small': return Triangle(desc)
        else:
            return super(Shape, cls).__new__(cls, desc)

    def __init__(self, desc):
        print "init called"
        self.desc = desc

class Triangle(Shape):
    @property
    def number_of_edges(self): return 3

class Rectangle(Shape):
    @property
    def number_of_edges(self): return 4

instance = Shape('small')
print instance.number_of_edges

>>> init called
>>> init called
>>> 3

非常感谢任何帮助。

Answer 1

当你构造一个对象时，Python 调用它的 __new__ 方法来创建对象，然后在返回的对象上调用 __init__。当您通过调用 Triangle() 从 __new__ 内部创建对象时，这将导致进一步调用 __new__ 和 __init__.

你应该做的是:

class Shape(object):
    def __new__(cls, desc):
        if cls is Shape:
            if desc == 'big':   return super(Shape, cls).__new__(Rectangle)
            if desc == 'small': return super(Shape, cls).__new__(Triangle)
        else:
            return super(Shape, cls).__new__(cls, desc)

这将创建一个 Rectangle 或 Triangle 而不会触发对 __init__ 的调用，然后仅调用 __init__一次。

编辑以回答@Adrian 关于 super 如何工作的问题:

super(Shape,cls) 搜索 cls.__mro__ 以找到 Shape，然后向下搜索序列的其余部分以找到属性.

Triangle.__mro__ 是 (Triangle, Shape, object) 和 Rectangle.__mro__ 是 (Rectangle, Shape, object) 而 Shape.__mro__ 只是 (Shape, object) . 对于任何这些情况，当您调用 super(Shape, cls) 时，它会忽略 mro 序列中的所有内容，包括 Shape 所以唯一剩下的就是单个元素元组(object,) 用于查找所需的属性。

如果您有菱形继承(钻石问题)，这将变得更加复杂:

class A(object): pass
class B(A): pass
class C(A): pass
class D(B,C): pass

现在 B 中的一个方法可能使用 super(B, cls) 并且如果它是 B 实例将搜索 (A, object) 但如果你有一个 D 实例 B 中的相同调用将搜索 (C, A, object) 因为 D.__mro__ 是 (B, C, A, 对象).

因此，在这种特殊情况下，您可以定义一个新的 mixin 类来修改形状的构造行为，并且您可以有专门的三角形和矩形继承自现有的，但构造不同。