Python 3中如何禁止直接实例化创建指定类的对象

针对仅允许通过A.create()方法获取B类实例、禁止直接调用B()创建对象的需求，可以通过重写类的__new__方法在实例创建前做校验实现，以下是两种常用方案：

方案1：标记参数校验（简单高性能，推荐常规场景使用） #

给B类的构造方法加一个不对外暴露的布尔标记参数，只有A.create()调用时才传入合法标记，直接调用时因为缺少合法标记直接抛出异常：

class B:
    def __new__(cls, *, _allow_direct_create: bool = False):
        if not _allow_direct_create:
            raise RuntimeError("禁止直接实例化B类，请通过A实例的create()方法获取对象")
        return super().__new__(cls)

class A:
    def create(self):
        # 内部调用时传入合法标记
        return B(_allow_direct_create=True)

测试效果：

• 直接执行b = B()会抛出RuntimeError，符合禁止规则
• 执行a = A(); b = a.create()可以正常返回B类实例，符合放行规则

这个方案没有额外依赖、性能开销几乎为零，唯一的问题是如果使用者刻意传入_allow_direct_create=True还是可以绕过限制——但Python本身就没有严格的强制访问控制，所有下划线开头的成员本身就属于内部约定，足够拦住绝大多数误调用场景。

方案2：调用栈校验（严格度更高） #

如果不想靠参数标记，可以通过sys模块获取调用栈，直接校验实例化请求的来源是不是A类的create方法：

import sys

class B:
    def __new__(cls):
        # 获取上一级调用的栈帧
        caller_frame = sys._getframe(1)
        # 校验调用者是否为A类实例的create方法
        caller_instance = caller_frame.f_locals.get("self")
        if (
            not isinstance(caller_instance, A)
            or caller_frame.f_code.co_name != "create"
        ):
            raise RuntimeError("禁止直接实例化B类，请通过A实例的create()方法获取对象")
        return super().__new__(cls)

class A:
    def create(self):
        return B()

这个方案不需要额外传参，从调用链路层面做校验，绕过成本更高。需要注意的是sys._getframe属于CPython解释器的实现细节，在PyPy等其他Python实现上可能存在兼容问题，同时栈帧检查会带来极少量的性能开销，适合对校验严格度要求更高的场景。

注：Python本身的设计哲学就不推崇过度的强制访问限制，上述方案已经可以覆盖所有常规业务场景的需求，如果有人刻意通过object.__new__(B)、反射修改内部属性等方式绕过，本质上属于主动违反代码约定，没有必要做100%的强制拦截。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Ruslan Mansurov