Python创建对象之new/super/init都干了什么

Python中创建对象时，会涉及__init__和__new__两个函数，个人感觉前者较为常见。

创建对象时发生了什么

创建一个类对象首先会调用该类的__new__方法(接下来省略下划线)，new方法本身接受一个类参数cls，一般就是自身，随后会通过super函数得到该类的父类，并调用父类的new方法进行对象的创建（因为所有类都基于object，所以最终都会调用object的new方法）

super函数（实际上是类，这里为了简明，使用相同功能的函数替代）的输入为类cls，和某个实例obj，super做的事情就是找到obj的父类并返回，这里我们使用python的mro函数得到obj对象对应类的父类列表。mro这个类方法是python解决多重继承问题的方案，简单理解就是mro会返回调用类的父类链，列表靠前的元素是靠后元素的子类。那么super的做法就是得到obj对象类的mro列表，取出mro列表中cls的后一个元素，也就是cls的最近父类。

def super(cls, obj):
    mro = obj.__class__.mro()
    return mro[mro.index(cls) + 1]

当然，super函数的输入也不一定是obj，比如super(cls, obj_cls)，因为我们想在new函数中调用父类的方法，此时对象还没创建，所以只能传obj对应的类。对应的操作无非就是通过obj_cls.mro()来得到父类列表了。

注1：super函数既适用于实例也适用于类本身，例如super(cls, cls)返回的是cls的父类，而super(cls, cls_obj)返回的是一个cls的父类实例；两者的区别在于调用init或其他实例方法时是否要传入self，这个细节可以看接下来的代码注释

类实例创建完成后，就会调用该实例的init方法进行初始化，init函数至少有一个参数self，这就指向之前new方法创建出来的对象。

一段例子

以一段代码为例，首先定义class B，父类是object(缺省也可以，从python3开始默认的基类就是object)；定义class A，父类是B；A和B都各自重写了new/init两个函数。接下来创建A对象，结果见注释。

class B(object):
    def __new__(cls):
        print("B.__new__ called")
        return super(B, cls).__new__(cls)

    def __init__(self):
        pass

class A(B):

    def __new__(cls):
        print("A.__new__ called")
        print(cls.mro())
        return super(A, cls).__new__(cls)

    def __init__(self):
        print("A.__init__ called")
        super(A, self).__init__() # 注1：如果super传入的不是实例self，而是类对象本身，那么这行代码应该写成 super(A, A).__init__(self)

A()

# output
# A.__new__ called
# [<class '__main__.A'>, <class '__main__.B'>, <class 'object'>]
# B.__new__ called
# A.__init__ called

结果解释：

• 首先A()会调用A本身的new方法，从而打印出了A.__new__ called
• 随后super(A, cls)返回了cls的父类，实际上这里的cls也就是A，写成super(A, A)或者super(cls, cls)都可以
  • 得到父类的方法是：首先调用cls的mro类方法，返回父类列表lst，lst中定位到第一个参数A的位置，返回下一个元素。通过打印A.mro()可以知道，A的下一个元素是B，所以super(A, cls)返回了class B
• 接下来调用super(A, cls).__new__(cls)，即B.__new__(cls)，因此输出B.__new__ called
• 同理，super(B, cls).__new__(cls)等同于object.__new__(cls)，也就是一切对象创建的起点，然后嵌套(嵌套这里表达欠妥，可见注3)返回，此时我们得到一个创建出来的A对象a
• 最后这个对象a会调用自身的init方法，即a.__init__(a)，从而输出A.__init__ called

注2：以上代码中很多可以省略，例如__init__(self)中的self，super(A, cls)中的A和cls，这里写出来是为了更好的解释每个函数的作用

在菱形继承中，init调用顺序更加复杂，但本质上还是和super函数涉及到的mro列表有关，可见以下代码

class A(object):
    def __init__(self):
        print("A init")
        super().__init__()

class B(A):
    def __init__(self):
        print("B init")
        print("B's mro: " + str(B.__mro__))
        print("self's mro: " + str(type(self).__mro__))
        super().__init__() # 根据self实例对应类的mro列表调用init函数，如果这里使用super(B, B).__init__()，就会跳过C的实例化

class C(A):
    def __init__(self):
        print("C init")
        super().__init__()

class D(B, C):
    def __init__(self):
        print("D init")
        super().__init__()

d = D()

# output
# D init
# B init
# B's mro:(<class '__main__.B'>, <class '__main__.A'>, <class 'object'>)
# self's mro:(<class '__main__.D'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.C'>, <class '__main__.A'>, <class 'object'>)
# C init
# A init

撒花，mro相关内容可能之后会更吧（