Python重写__new__限制实例数：代码疑问解析

我在阅读一篇关于Python重写__new__方法的博客时，对下面的示例代码存在两个疑问：

class LimitedInstances(object):
    _instances = [] # Keep track of instance reference
    limit = 5
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        if not len(cls._instances) <= cls.limit:
            raise RuntimeError, "Count not create instance. Limit %s reached" % cls.limit
        instance = object.__new__(cls, *args, **kwargs)
        cls._instances.append(instance)
        return instance
    def __del__(self):
        # Remove instance from _instances
        self._instance.remove(self)

疑问点： #

1. 调用object.__new__(cls, *args, **kwargs)是否会导致无限递归？
2. 已知__new__在对象创建前执行，那么cls中究竟存储的是什么？

解答 #

1. 为什么调用object.__new__(cls, ...)不会触发无限递归？

这是个非常关键的问题！首先得明确：只有调用当前类的__new__方法才会触发递归，而这里我们直接调用的是object类的__new__——它是所有新式类的顶级基类，不会再回调子类（也就是LimitedInstances）的__new__方法。

举个直白的例子：当你在子类里重写了某个方法，然后直接调用父类的同名方法时，只会执行父类的实现逻辑，不会绕回子类的重写方法。object.__new__的职责就是创建一个最原始的空对象实例，它内部没有任何会调用子类__new__的逻辑，所以完全不会出现无限递归的情况。

反过来，如果我们在LimitedInstances.__new__里写的是cls.__new__(cls, ...)，那才会触发无限递归——因为每次调用都会回到当前方法本身，直到栈溢出报错。

2. __new__执行时，cls到底是什么？

cls其实就是当前正在被实例化的类对象本身！

你要知道，Python里的类也是一种对象：当你写完class LimitedInstances(object):这段代码时，Python就已经在内存中创建了一个名为LimitedInstances的类对象，它属于type类型（或者说，是type的实例）。

当你执行LimitedInstances()创建实例时，Python会自动调用LimitedInstances.__new__(LimitedInstances, ...)——这里的第一个参数cls，就是把LimitedInstances这个类对象直接传进来了。这时候虽然实例还没被创建，但类对象已经存在了，所以你可以正常访问cls._instances、cls.limit这些类级别的属性，就像示例代码里做的那样。

简单总结：cls是类本身的引用，让你能在__new__方法里操作类属性、控制实例的创建规则。

另外提个小细节：示例代码里的__del__方法有个笔误，应该是self._instances.remove(self)（原代码写的是self._instance.remove(self)，少了一个下划线），不然运行时会抛出属性不存在的错误哦。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user10661584