需要了解__init__、__new__和__call__的流程

Question

class Singleton(type):
    def __init__(self, *args, **kwargs):
        print 'calling __init__ of Singleton class', self
        print 'args: ', args
        print 'kwargs: ', kwargs
        super(Singleton, self).__init__(*args, **kwargs)
        self.__instance = None
    def __call__(self, *args, **kwargs):
        print 'running __call__ of Singleton', self
        print 'args: ', args
        print 'kwargs: ', kwargs, '\n\n'
        if self.__instance is None:
            self.__instance = super(Singleton, self).__call__(*args, **kwargs)
        return self.__instance

class A(object):
    __metaclass__ = Singleton
    def __init__(self,a):
        print 'in __init__ of A:  ', self
        self.a = a
        print 'self.a: ', self.a

a=A(10)
b=A(20)

我从 Ben 对问题 Python's use of __new__ and __init__? 的回答中复制了这段代码，并对其进行了一些修改。但是，我不知道流量。尽管我从更高的层次上理解了这段代码的目的。但是，在内部它是如何工作的，我不太确定。

运行此代码时，我得到以下输出：-

calling __init__ of Singleton class <class '__main__.A'>
args:  ('A', (<type 'object'>,), {'__module__': '__main__', '__metaclass__': <class '__main__.Singleton'>, '__init__': <function __init__ at 0x01F9F7B0>})
kwargs:  {}
running __call__ of Singleton <class '__main__.A'>
args:  (10,)
kwargs:  {}


in __init__ of A:   <__main__.A object at 0x01FA7A10>
self.a:  10
running __call__ of Singleton <class '__main__.A'>
args:  (20,)
kwargs:  {}

我不明白__init__ 和__call__ 的args 和kwargs 是如何变得不同的。 在使用元类时，此链接 (What is a metaclass in Python?) 解释了如何使用 __new__ 和函数作为元类。但是，我不明白__call__ 是如何被使用的。

有人能解释一下流程吗？我的意思是，__new__、__call__、__init__ 被调用的优先级以及谁调用它们？

Answer 1

您的代码不包含任何__new__，因此对此几乎无话可说。

但是您创建了一个元类，该元类在创建类A 时被实例化。换句话说，A 类本身就是一个对象，也是它的元类Singleton 的一个实例。

那么让我们看看会发生什么：

A 的环境完成后（它的方法存在，它的字典也存在，...），类被创建为元类的一个实例。本质上，调用是

A = Singleton('A', (object,), <the dict>)

其中<the dict> 是包含类名称空间的字典（此处为：__module__、__metaclass__ 和__init__）。

在对Singleton 的调用中，调用super(Singleton, self).__call__(*args, **kwargs) 会导致调用__new__ 方法，该方法返回一个新实例，然后在该实例上调用.__init__。

这就是发生这种情况的原因：

calling __init__ of Singleton class <class '__main__.A'>
args:  ('A', (<type 'object'>,), {'__module__': '__main__', '__metaclass__': <class '__main__.Singleton'>, '__init__': <function __init__ at 0x01F9F7B0>})
kwargs:  {}

A 构造完成后，通过实例化来使用它：

a = A(10)

这调用A。 A 是Singleton 的一个实例，所以Singleton.__call__ 被调用——效果如下：

running __call__ of Singleton <class '__main__.A'>
args:  (10,)
kwargs:  {}

Singleton.__call__ 调用type.__call__，这调用A.__new__ 和A.__init__：

in __init__ of A:   <__main__.A object at 0x01FA7A10>
self.a:  10

那你就做

b = A(20)

调用Singleton.__call__:

running __call__ of Singleton <class '__main__.A'>
args:  (20,)
kwargs:  {}

这里super 调用被抑制并返回旧对象。