类型类的__call__方法

Question

在我所了解的Python面向对象编程中，如果一个类定义了__call__方法，则当我们像调用函数一样使用该类的实例时，该方法将被调用。例如：

class Employee:
    def __init__(self,name,sal):
        self.name = name
        self.salary = sal
    def __call__(self,value):
        return self.salary * value

e = Employee("Subhayan",20000)
print (e(10))

__call__方法以对象实例作为第一个参数。

我只是在尝试理解Python中的元类，并且我读到type是所有用户定义类的默认元类。

如果我在Python中定义一个基本的自定义元类：

class Meta(type):
    def __new__(meta, classname, supers, classdict):
        # Run by inherited type.__call__
        return type.__new__(meta, classname, supers, classdict)

根据书中提供的文档，元类 __new__ 方法会被 type 类从 __call__ 方法中调用。

现在我的问题是，要使用任何类的 __call__ 方法，我们必须拥有该类的对象并将其作为函数调用。

在这里，我们没有 type 类的任何对象来使用它的 __call__ 方法。

有人可以解释一下 type 类的 __call__ 方法是如何被调用的吗？

- Subhayan Bhattacharya

Answer 1

任何类本身都是类型“type”的实例 - 因此“调用”类就相当于在其类上调用方法__call__，而该类恰好是类型的__call__。 type.__call__的效果确切地是： 对于像下面这样的代码：

class A:
    pass
b = A()

1. type.__call__ 接收类 A 本身作为它的第一个参数。
2. 它调用 A.__new__ - 我们可以把 instace = A.__new__(cls) 想象成伪代码来理解。
3. 这将返回一个 "A" 类的实例
4. 然后它在实例上调用 __init__ (instance.__init__())
5. 然后返回该实例 return instance

然而，如果类本身派生自 "type" - 即，它是一个 "new" 类的实例，则会采取额外的步骤：任何一个类方法中使用 super 调用的魔法变量 __class__ 的特殊值都会被填充。并且在 Python 3.6 中，会执行这两个进一步的步骤：调用任何定义了 __set_name__ 方法的类属性，并调用类的 __init_subclass__ 方法。

- jsbueno

---

我将打开一个新的问题，因为我仍然不清楚当类本身从类型派生时会发生什么。我会在那里粘贴新代码，请帮我解决这个问题。 - Subhayan Bhattacharya

直到创建一个类，它才成为类型的实例。因此，在上面的代码中调用A()时，我可以理解调用类型的__call__方法。但是，应该在运行类语句时立即调用__new__。但正如您所提到的，__new__是从__call__中调用的。不确定我是否理解正确。 - Subhayan Bhattacharya

Answer 2

请记住，type 是元类，因此它的实例是类，而不是对象。这意味着（除其他外），当您这样做：

e= Employee(*args,**kwargs)

你正在调用Employee.__init__和一些来自你的元类的方法，包括Meta.__call__，就像你执行.时一样。

print (e(10))

你正在调用自定义的__call__方法。

以 Singleton 元类为例：

class Singleton(type):
    _instances = {}
    def __call__(cls, *args, **kwargs):
        if cls not in cls._instances:
            cls._instances[cls] = super(Singleton, cls).__call__(*args, **kwargs)
        return cls._instances[cls]

class MyClass(BaseClass):
    __metaclass__ = Singleton

现在每次创建一个新的MyClass实例时，元类中的__call__方法会在实际实例被创建之前被调用，从而允许您检查先前是否存在实例并返回该实例。希望这可以帮助您。

- yorodm

---

这里有一个问题。在 Singleton 的 call 函数内，cls 参数将具有 MyClass 的值。而 _instances 属于 Singleton 类。那么 MyClass 如何拥有 _instances 字典呢？ - Subhayan Bhattacharya

因为MyClass是Singleton的一个实例。 - yorodm

Subhayan：……并且所有的 “Singleton” 实例都共享相同的 _instances 字典，因为它是一个类，而不是一个实例属性。 - martineau