通过覆盖 __new__ 来装饰类方法不起作用？

Question

我想装饰我班级的所有方法。我在这里写了一个示例小装饰器用于说明目的。

装饰者：

def debug(func):
    msg = func.__name__

    @wraps(func)
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print(msg)
        return func(*args, **kwargs)
    return wrapper 

def debugmethods(cls):
    for key, val in vars(cls).items():
        if callable(val):
            setattr(cls, key, debug(val))
    return cls

现在我想装饰我班级的所有方法。一种简单的方法是在我的课堂上使用@debugmethods 注释，但我试图了解其他两种不同的方法。

a) 覆盖__new__

class Spam:
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        clsobj = super().__new__(cls)
        clsobj = debugmethods(clsobj)
        return clsobj

    def __init__(self):
        pass

    def foo(self):
        pass

    def bar(self):
        pass

spam = Spam()
spam.foo()

b) 编写元类

class debugmeta(type):
    def __new__(cls, clsname, bases, clsdict):
        clsobj = super().__new__(cls, clsname, bases, clsdict)
        clsobj = debugmethods(clsobj)
        return clsobj

class Spam(metaclass = debugmeta):     
    def foo(self):
        pass

    def bar(self):
        pass

spam = Spam()
spam.foo()

我不确定

1. 为什么“a) 覆盖 __new__”不起作用？
2. 为什么方法__new__ 的签名在元类中不同？

有人可以帮助我了解我在这里缺少什么。

Answer 1

您似乎对__new__ 和元类感到困惑。 __new__ 被调用来创建一个新对象（一个类的实例，一个元类的类），它不是一个“类创建”钩子。

正常模式是：

• Foo(...) 被翻译成 type(Foo).__call__(Foo, ...)，请参阅 special method lookups 了解为什么会这样。一个类的type() 是它的元类。

• 当Foo 是自定义Python 类时使用的标准type.__call__ 实现将调用__new__ 来创建一个新实例，然后如果结果确实是@ 的实例，则对该实例调用__init__ 方法987654332@班：

  def __call__(cls, *args, **kwargs):  # Foo(...) -> cls=Foo
      instance = cls.__new__(cls, *args, **kwargs)  # so Foo.__new__(Foo, ...)
      if isinstance(instance, cls):
          instance.__init__(*args, **kwargs)        # Foo.__init__(instance, ...)
      return instance
  

  所以Foo.__new__在Foo类本身被创建时不会被调用，只有在Foo的instances被创建时。

您通常不需要在类中使用__new__，因为__init__ 足以初始化实例的属性。但是对于不可变类型，比如int或tuple，你只能使用__new__来准备新的实例状态，因为你不能改变一个不可变对象的属性。创建的。当您想要更改 ClassObj() 生成的实例类型（例如创建单例或生成专门的子类）时，__new__ 也很有帮助。

同样的__call__ -> __new__ 和__init__ 过程也适用于元类。 class Foo: ... 语句通过调用元类来创建类对象来实现，传入 3 个参数：类名、类基和类主体，通常作为字典。使用class Spam(metaclass = debugmeta): ...，表示调用debugmeta('Spam', (), {...})，表示调用debugmeta.__new__(debugmeta, 'Spam', (), {...})。

您的第一次尝试a，设置Spam.__new__ 不起作用，因为您没有在那里创建类对象。相反，super().__new__(cls) 创建了一个没有属性的空 Spam() instance，因此 vars() 返回一个空字典，而 debugmethods() 最终什么都不做。

如果你想加入类创建，那么你需要一个元类。