[Python] __init__(), __new__()

[Python] __init__(), __new__()

이전에 파이썬의 클래스에 대해 포스팅을 했었는데, 그 때 초기화를 위한 함수인 __init__에 대해 설명했었다.

클래스를 호출 할때 어떤 함수나 값을 호출하고 싶을 때 정의한다. 
어떤 클래스의 객체가 만들어질 때, 자동으로 호출되어 그 객체가 갖게 될 성질들을 정해준다.

[Python] 클래스(class)

 

여러가지 클래스의 코드를 찾아보고 있던 도중, __new__라는 메서드를 봤는데,

__init__과 사용법이 비슷해보여 __new__의 용도와 __init__과의 차이점에 대해 알아보고자 한다. 

 

__new__() vs __init()__

두 메서드는 클래스를 이용해 객체를 만들 때 사용된다.

간단하게 설명하자면 다음과 같다.

 

1. __new__()

: 새로운 객체를 생성하는 역할을 한다.

마치 공장에서 자동차의 부품을 모아 새로운 자동차를 만드는 과정과 같다.

 

2. __init__()

: 생성된 객체를 초기화 하는 역할을 한다.

만들어진 자동차에 기름을 넣고, 타이어를 점검하는 등 초기 설정을 하는 과정과 같다.

 

즉 __new__() 메서드를 호출하면 기본적인 인스턴스를 생성하고,

이 과정에서 새로운 메모리 공간이 할당되어 새로운 객체가 만들어진다. 

 

객체 생성 과정

__new__와 __init__에 대해 알았으므로, 객체를 생성할 때 일어나는 과정을 단계별로 설명할 수 있게된다.

 

1. 클래스 호출

: 객체를 생성하기 위해 클래스를 호출하면 __new__() 메서드를 호출한다.

 

2. 객체 생성

: __new__() 메서드는 새로운 객체를 생성하고, 이 객체를 반환한다.

반환된 객체는 아직 초기화되지 않은 상태다.

 

3. 객체 초기화

: 생성된 객체가 반환되면, __init__() 메서드가 호출되어 이 객체를 초기화한다.

여기서 객체의 초기 속성등을 설정한다. 

 

다음과 같이 예제를 들어 확인해보자.

new는 인자를 cls라고 선언하며, init은 self라고 선언한다.

class MyClass:
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        # 새로운 인스턴스를 생성한다.
        instance = super().__new__(cls)

        print(f"__new__()에서 생성된 인스턴스: {instance}")
        return instance

    def __init__(self, value):
        # 생성된 인스턴스를 초기화
        print(f"__init__()에서 초기화 중: {self}")
        self.value = value

# 객체 생성
obj = MyClass(10)

###출력 결과###
__new__()에서 생성된 인스턴스: <__main__.MyClass object at 0x000001F85C06BF10>
__init__()에서 초기화 중: <__main__.MyClass object at 0x000001F85C06BF10>

 

사실 대부분의 인스턴스 초기화는 __init__으로 해결되기 때문에, 따로 __new__를 사용 할 일이 별로 없긴 하지만, __new__를 사용하면 인스턴스를 생성 여부 등을 제어 할 수 있다.

class Singleton:
   _instance = None
   def __new__(cls, *args, **kwargs):
       if cls._instance is None:
           cls._instance = super().__new__(cls)
       return cls._instance

   def __init__(self, value):
       if not hasattr(self, '_initialized'):
           self.value = value
           self._initialized = True

# 객체 생성
singleton1 = Singleton(10)
print(singleton1.value)  # 10
singleton2 = Singleton(20)
print(singleton2.value)  # 10

# 두 객체는 동일한 인스턴스이다.
print(singleton1 is singleton2)  # True

해당 코드의 동작을 설명해보자면 다음과 같다.

 

1. 클래스에서 하나의 인스턴스를 생성하고 이를 반환한다. (__new__)

cls._instanc가 None인 경우에만 새로운 인스턴스를 생성하고, 이미 존재하면 기존 인스턴스를 반환한다.

 

2. 이미 초기화된 인스턴스인지 확인한다.

인스턴스가 초기화되지 않은 경우에만 value를 설정한다.

 

따라서, singleton1 객체가 처음 생성될 때, __new__()와 __init__()이 호출되어 value가 10으로 설정된다.

singleton2 객체를 생성할 땐, 이미 singleton2 객체가 존재하므로 같은 인스턴스가 반환된다.

따라서 singleton1과 singleton2는 동일한 인스턴스임을 확인할 수 있다.