深入理解Python __new__方法（从零掌握对象创建机制）

一、什么是 __new__ 方法？

__new__ 是一个静态方法（虽然通常不显式使用 @staticmethod 装饰），它在对象被创建时首先被调用。它的主要职责是分配内存并返回一个新实例。只有当 __new__ 返回了该类（或其子类）的一个实例后，__init__ 才会被自动调用。

语法如下：

def __new__(cls, *args, **kwargs):    instance = super().__new__(cls)    return instance

其中：
- cls：表示当前类
- *args, **kwargs：传递给 __init__ 的参数（如果 __new__ 返回的是本类实例）

二、__new__ 与 __init__ 的区别

这是新手最容易混淆的地方。我们通过一个例子来说明：

class Person:    def __new__(cls, name, age):        print("__new__ 被调用，正在创建实例...")        instance = super().__new__(cls)        return instance    def __init__(self, name, age):        print("__init__ 被调用，正在初始化实例...")        self.name = name        self.age = age# 创建对象p = Person("张三", 25)

输出结果：

__new__ 被调用，正在创建实例...__init__ 被调用，正在初始化实例...

可以看到：
✅ __new__ 先执行，负责创建对象
✅ __init__ 后执行，负责初始化对象属性

三、__new__ 的典型应用场景

1. 实现单例模式

单例模式要求一个类只能有一个实例。我们可以利用 __new__ 来控制实例的创建：

class Singleton:    _instance = None    def __new__(cls):        if cls._instance is None:            cls._instance = super().__new__(cls)        return cls._instances1 = Singleton()s2 = Singleton()print(s1 is s2)  # 输出: True

2. 控制不可变对象的创建（如自定义 int、str）

对于不可变类型（如 int、str、tuple），必须在 __new__ 中设置值，因为 __init__ 无法修改已创建的不可变对象。

class PositiveInt(int):    def __new__(cls, value):        if value < 0:            value = 0        return super().__new__(cls, value)x = PositiveInt(-5)print(x)  # 输出: 0

四、注意事项

• 如果 __new__ 没有返回当前类的实例，__init__ 将不会被调用。
• __new__ 必须返回一个对象，否则会报错。
• 在继承不可变类型时，必须重写 __new__ 而不是 __init__。

五、总结

通过本文，你已经掌握了 Python __new__方法 的核心概念和使用场景。记住：
- __new__ 负责创建对象（内存分配）
- __init__ 负责初始化对象（属性赋值）
- 在实现单例、自定义不可变类型或进行底层对象控制时，__new__ 是不可或缺的工具。

理解 __new__与__init__区别 是进阶 Python 编程的关键一步，也是深入 Python元类编程 的基础。希望这篇教程能帮你打下坚实的基础！

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