Python学习--类构造方法详解

创建对象完整流程：   __new__() → 创建实例对象（分配内存） → 返回实例        ↓   __init__() → 初始化实例对象（设置属性）        ↓   对象生命周期        ↓   __del__() → 销毁实例对象（垃圾回收）

class MyClass:    def __new__(cls, *args, **kwargs):        """        cls: 要实例化的类        args, kwargs: 传递给构造函数的参数        必须返回实例对象（通常是父类的__new__结果）        """        print(f"__new__ called with cls={cls}")        # 调用父类的__new__创建实例        instance = super().__new__(cls)        return instance

class Person:    instance_count = 0    def __new__(cls, name, age):        print("1. __new__: 创建对象实例")        # 统计实例数量        Person.instance_count += 1        print(f"已创建第{Person.instance_count}个Person实例")        # 必须调用父类的__new__来分配内存        instance = super().__new__(cls)        # 可以在__new__中设置一些特殊属性        instance.created_at = "in __new__"        return instance    def __init__(self, name, age):        print("2. __init__: 初始化对象属性")        self.name = name        self.age = age        self.created_at = "in __init__"  # 会覆盖__new__中的值# 使用p = Person("Alice", 25)print(f"姓名: {p.name}, 年龄: {p.age}")print(f"创建标记: {p.created_at}")print(f"总实例数: {Person.instance_count}")

1. __new__: 创建对象实例已创建第1个Person实例2. __init__: 初始化对象属性姓名: Alice, 年龄: 25创建标记: in __init__总实例数: 1

class Student:    def __init__(self, name, score, gender="未知"):        """        self: 实例对象本身        其他参数：初始化时传入的参数        """        self.name = name        self.score = score        self.gender = gender        self._validate()  # 可以在初始化时进行验证    def _validate(self):        if self.score < 0 or self.score > 100:            raise ValueError("分数必须在0-100之间")        if not isinstance(self.name, str):            raise TypeError("姓名必须是字符串")# 使用s1 = Student("张三", 85)s2 = Student("李四", 92, "男")print(f"{s1.name}的成绩是{s1.score}")print(f"{s2.name}的性别是{s2.gender}")

from typing import Optional, Listclass Book:    def __init__(        self,         title: str,        author: str,        price: float = 0.0,        tags: Optional[List[str]] = None,        **kwargs  # 接收额外参数    ):        self.title = title        self.author = author        self.price = price        self.tags = tags if tags is not None else []        # 处理额外参数        for key, value in kwargs.items():            setattr(self, key, value)        # 计算属性        self.discounted_price = price * 0.9 if price > 50 else price    def display(self):        print(f"《{self.title}》 - {self.author}")        print(f"价格: ¥{self.price:.2f}")        if self.tags:            print(f"标签: {', '.join(self.tags)}")# 使用book = Book(    title="Python编程",    author="John Doe",    price=89.9,    tags=["编程", "Python", "计算机"],    publisher="清华出版社"  # 额外参数)book.display()print(f"出版社: {book.publisher}")print(f"折后价: ¥{book.discounted_price:.2f}")

class Resource:    def __init__(self, name):        self.name = name        print(f"资源 '{self.name}' 已创建")    def __del__(self):        print(f"资源 '{self.name}' 正在被销毁")        # 在这里进行资源清理        self.cleanup()    def cleanup(self):        print(f"清理资源 '{self.name}' 的相关数据")    def use(self):        print(f"使用资源 '{self.name}'")# 使用def test_resource():    print("开始测试资源")    res = Resource("数据库连接")    res.use()    print("测试结束")    # 函数结束时，res超出作用域，可能触发__del__test_resource()print("测试函数已结束")

import gcclass FileHandler:    def __init__(self, filename):        self.filename = filename        self.file = open(filename, 'w')        print(f"文件 '{filename}' 已打开")    def write(self, content):        self.file.write(content)        print(f"已写入内容到 '{self.filename}'")    def __del__(self):        print(f"关闭文件 '{self.filename}'")        if hasattr(self, 'file') and not self.file.closed:            self.file.close()    def close(self):        """手动关闭文件"""        if hasattr(self, 'file') and not self.file.closed:            self.file.close()            print(f"手动关闭了文件 '{self.filename}'")# 使用print("=== 示例1: 自动回收 ===")fh1 = FileHandler("test1.txt")fh1.write("Hello World")# 删除引用del fh1print("\n=== 示例2: 手动回收 ===")fh2 = FileHandler("test2.txt")fh2.write("Python")# 先手动关闭fh2.close()# 再删除del fh2print("\n=== 示例3: 强制垃圾回收 ===")gc.collect()  # 强制进行垃圾回收

class ProblematicClass:    def __init__(self, name):        self.name = name        self.parent = None    def set_parent(self, parent):        self.parent = parent    def __del__(self):        print(f"删除 {self.name}")# 循环引用问题print("=== 循环引用示例 ===")a = ProblematicClass("A")b = ProblematicClass("B")a.set_parent(b)b.set_parent(a)# 删除引用del adel bprint("手动触发垃圾回收...")import gcprint(f"垃圾对象: {gc.collect()}")# 解决方案：使用 weakrefimport weakrefclass SafeClass:    def __init__(self, name):        self.name = name        self._parent = None    def set_parent(self, parent):        # 使用弱引用避免循环引用        self._parent = weakref.ref(parent)    @property    def parent(self):        return self._parent() if self._parent else None    def __del__(self):        print(f"安全删除 {self.name}")

class CollaborativeClass:    def __new__(cls, value):        print(f"__new__: 接收到 value={value}")        # 可以修改参数        if isinstance(value, str):            value = value.upper()        # 创建实例        instance = super().__new__(cls)        # 可以在__new__中存储信息供__init__使用        instance._original_value = value        return instance    def __init__(self, value):        print(f"__init__: 接收到 value={value}")        # __init__接收的是原始参数        self.value = self._original_value  # 使用__new__处理后的值        print(f"最终值: {self.value}")# 使用obj = CollaborativeClass("hello")