函数 def new(cls, *args, **kwargs) 解释

详细解释

1. __new__ 方法的签名

• cls: 类本身。与实例方法的 self 相对应。

• args: 位置参数。

• *kwargs: 关键字参数。

2. __new__ 方法的作用

3. 单例模式中的 __new__

代码解释

1. 类变量 instance:
• instance 用于存储类的单个实例。初始值为 None。

2. __new__ 方法:
• cls.instance 是否为 None 来判断是否已经存在实例。
• 如果 cls.instance 为 None，调用 super().__new__(cls) 创建一个新的实例，并将其赋值给 cls.instance。
• 如果 cls.instance 不为 None，直接返回 cls.instance，即返回已经创建的实例。

3. __init__ 方法:
• __init__ 用于初始化实例变量 name。无论 __new__ 返回了新的实例还是已有的实例，__init__ 都会被调用。

4. add_task 方法:
• 用于向任务列表 tasks 中添加任务，并输出相关信息。

5. 实例化和任务添加:
• p1 = Printer("Word app")
• p2 = Printer("Excel app")
• p3 = Printer("PPT app")
• 由于单例模式的实现，p1、p2 和 p3 实际上都是同一个实例。

输出结果

每次单独创建实例情况(第二个版本)

存进同一个实例的情况(第一个版本)

示例代码

输出及解释

详细过程

1. 第一次实例化 (p1 = Printer("Word app")):
• 调用 __new__ 方法：
• 输出 "调用 new 方法"。
• cls.instance 为 None，因此创建一个新的实例：
• 输出 "创建一个新的实例"。
• super().__new__(cls) 创建新实例，赋值给 obj。
• cls.instance 被设置为 obj。
• 返回 cls.instance。
• 调用 __init__ 方法：
• 输出 "调用 init 方法"。
• 初始化 name 为 "Word app"。

2. 第二次实例化 (p2 = Printer("Excel app")):
• 调用 __new__ 方法：
• 输出 "调用 new 方法"。
• cls.instance 不为 None，因此返回已有的实例：
• 输出 "返回已有的实例"。
• 返回 cls.instance。
• 调用 __init__ 方法：
• 输出 "调用 init 方法"。
• 初始化 name 为 "Excel app"（覆盖了之前的 "Word app"）。

3. 第三次实例化 (p3 = Printer("PPT app")):
• 调用 __new__ 方法：
• 输出 "调用 new 方法"。
• cls.instance 不为 None，因此返回已有的实例：
• 输出 "返回已有的实例"。
• 返回 cls.instance。
• 调用 __init__ 方法：
• 输出 "调用 init 方法"。
• 初始化 name 为 "PPT app"（覆盖了之前的 "Excel app"）。

4. 添加任务:
• p1.add_task("word file")：
• 输出 "Word app添加任务word file到打印机，总任务数量1"。
• p2.add_task("excel file")：
• 输出 "Excel app添加任务excel file到打印机，总任务数量2"。
• p3.add_task("ppt file")：
• 输出 "PPT app添加任务ppt file到打印机，总任务数量3"。

5. 打印所有实例对象:
• print("所有实例对象：", p1, p2, p3) 输出三个对象，确认它们是同一个实例：
• 输出 <__main__.Printer object at 0x7f8b8465e820> <__main__.Printer object at 0x7f8b8465e820> <__main__.Printer object at 0x7f8b8465e820>。

解释

代码解释

1. 类定义:
• Printer 类被定义。它有一个类变量 tasks 和 instance。tasks 存储所有任务，instance 存储第一个实例对象。

2. 初始化方法 __init__:
• __init__ 方法是实例化对象时调用的构造方法，用于初始化实例变量。在这里，self.name 被初始化。

3. 添加任务方法 add_task:
• add_task 方法用于向任务列表中添加新任务，并输出打印机的名称、任务及总任务数量。

4. 新的实例化方法 __new__:
• __new__ 方法在对象实例化时首先被调用。它确保了 Printer 类只能有一个实例对象（单例模式）。
• 当 instance 为 None 时，进行正常实例化，并将实例对象存储在 instance 中。
• 当 instance 不为 None 时，直接返回存储的实例对象。

5. 实例化对象:
• p1 = Printer("Word app")
• p2 = Printer("Excel app")
• p3 = Printer("PPT app")
• 因为单例模式，这三个变量实际上都是同一个实例对象。

6. 添加任务:
• p1.add_task("word file")
• p2.add_task("excel file")
• p3.add_task("ppt file")
• 每次调用 add_task 方法，任务被添加到同一个任务列表中，并输出当前任务信息。

7. 打印对象:
• print(p1, p2, p3) 输出实例对象的内存地址。因为单例模式，它们的内存地址相同。

输出

解释

• obj <__main__.Printer object at 0x7f8b8465e820> 表示 Printer 类第一次实例化时创建了一个新的实例对象。

• Word app添加任务word file到打印机，总任务数量1 表示 p1 添加了一个任务。

• Excel app添加任务excel file到打印机，总任务数量2 表示 p2 添加了一个任务。

• PPT app添加任务ppt file到打印机，总任务数量3 表示 p3 添加了一个任务。

• 最后输出三个变量的内存地址，确认它们实际上都是同一个实例对象。

两个情况的区别

主要区别

1. 单例模式:
• 第一个版本使用了单例模式。无论创建多少个 Printer 实例，最终只会有一个实例。这是通过 __new__ 方法实现的。如果已经存在实例对象，则返回这个实例，而不创建新的实例。
• 第二个版本没有使用单例模式。每次实例化 Printer 类时，都会创建一个新的实例对象。

2. 实例化对象:
• 第一个版本中，p1、p2 和 p3 实际上都是同一个对象，因为它们都指向同一个实例。
• 第二个版本中，p1、p2 和 p3 是三个独立的对象。

代码执行对比

• p1 = Printer("Word app") 创建一个 Printer 实例并保存为 instance。

• p2 = Printer("Excel app") 返回已经存在的实例对象。

• p3 = Printer("PPT app") 返回已经存在的实例对象。

• 因为所有的实例都是同一个对象，调用 add_task 时，所有任务都添加到同一个任务列表中。

• p1 = Printer("Word app") 创建一个新的 Printer 实例。

• p2 = Printer("Excel app") 创建一个新的 Printer 实例。

• p3 = Printer("PPT app") 创建一个新的 Printer 实例。

• 尽管每个实例的 tasks 列表是共享的（因为它是一个类变量），但实例本身是独立的。

输出对比

结论

1. 单例模式的目的 是确保一个类只有一个实例，并且提供一个全局访问点。在第一个版本中，这通过 __new__ 方法实现。

2. 第二个版本 创建了多个独立的 Printer 实例，但由于 tasks 是类变量，因此它们共享同一个任务列表。

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