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在上一篇文章【python进阶】详解元类及其应用1中,我们提到了关于元类的一些前置知识,介绍了类对象,动态创建类,使用type创建类,这一节我们将继续接着上文来讲~~~
最终你会希望为你的类增加?法。只需要定义?个有着恰当签名的函数并将 其作为属性赋值就可以了。
添加实例?法
In [14]: def echo_bar(self):#定义了一个普通的函数 ...: print(self.bar) ...: In [15]: FooChild = type(‘FooChild‘,(Foo,),{‘echo_bar‘:echo_bar}) In [16]: hasattr(Foo,‘echo_bar‘)#判断Foo类中,是否有echo_bar这个属性 Out[16]: False In [17]: hasattr(FooChild,‘echo_bar‘)#判断FooChild类中,是否有echo_bar这个属性 Out[17]: True In [18]: my_foo=FooChild() ...: In [19]: my_foo.echo_bar() True
添加静态?法
In [20]: @staticmethod ...: def testStatic(): ...: print("static method ....") ...: In [21]: Foochild=type(‘Foochild‘,(Foo,),{"echo_bar":echo_bar,"testStatic":testStatic}) In [22]: fooclid=Foochild() In [23]: fooclid.testStatic Out[23]: <function __main__.testStatic> In [24]: fooclid.testStatic() static method .... In [25]: fooclid.echo_bar() True
添加类?法
In [26]: @classmethod ...: def testClass(cls): ...: print(cls.bar) ...: In [27]: Foochild=type(‘Foochild‘,(Foo,),{"echo_bar":echo_bar,"testStatic":testStatic,"testClass":testClass}) In [28]: fooclid = Foochild() In [29]: fooclid.testClass() True
你可以看到,在Python中,类也是对象,你可以动态的创建类。这就是当你 使?关键字class时Python在幕后做的事情,?这就是通过元类来实现的。
元类就是?来创建类的“东?”。你创建类就是为了创建类的实例对象,不是吗?但是我们已经学习到了Python中的类也是对象。
元类就是?来创建这些类(对象)的,元类就是类的类,你可以这样理解为:
MyClass = MetaClass()#使?元类创建出?个对象,这个对象称为“类” MyObject = MyClass()#使?“类”来创建出实例对象
你已经看到了type可以让你像这样做:
MyClass=type(‘MyClass‘,(),{})
这是因为函数type实际上是?个元类。type就是Python在背后?来创建所有类的元类。现在你想知道那为什么type会全部采??写形式?不是Type呢? 好吧,我猜这是为了和str保持?致性,str是?来创建字符串对象的类,?int 是?来创建整数对象的类。type就是创建类对象的类。你可以通过检查 __class__属性来看到这?点。Python中所有的东?,注意,我是指所有的东 ?——都是对象。这包括整数、字符串、函数以及类。它们全部都是对象, ?且它们都是从?个类创建?来,这个类就是type。
In [30]: age = 35 In [31]: age.__class__ Out[31]: int In [32]: name = ‘bob‘ In [33]: name.__class__ Out[33]: str In [34]: def foo(): ...: pass ...: In [35]: foo.__class__ Out[35]: function In [36]: class Bar(object): ...: pass ...: In [37]: b = Bar() In [38]: b.__class__ Out[38]: __main__.Bar
现在,对于任何?个__class__的__class__属性?是什么呢?
In [40]: name.__class__.__class__ Out[40]: type In [41]: age.__class__.__class__ Out[41]: type In [42]: foo.__class__.__class__ Out[42]: type In [43]: b.__class__.__class__ Out[43]: type
因此,元类就是创建类这种对象的东?。type就是Python的内建元类,当然 了,你也可以创建??的元类。
你可以在定义?个类的时候为其添加__metaclass__属性。
class Foo(object): __metaclass__ = something... ...省略...
如果你这么做了,Python就会?元类来创建类Foo。??点,这??有些技 巧。你?先写下class Foo(object),但是类Foo还没有在内存中创建。Python 会在类的定义中寻找__metaclass__属性,如果找到了,Python就会?它来创建类Foo,如果没有找到,就会?内建的type来创建这个类。把下?这段话反复读?次。当你写如下代码时 :
In [44]: class Foo(Bar): ...: pass ...:
Python做了如下的操作:
如果Python在任何?类中都找不到__metaclass__,它就会在模块层次 中去寻找__metaclass__,并尝试做同样的操作。
如果还是找不到__metaclass__,Python就会?内置的type来创建这个类对象。
现在的问题就是,你可以在__metaclass__中放置些什么代码呢?答案就 是:可以创建?个类的东?。那么什么可以?来创建?个类呢?type,或者任何使?到type或者?类化type的东东都可以。
元类的主要?的就是为了当创建类时能够?动地改变类。通常,你会为API做 这样的事情,你希望可以创建符合当前上下?的类。
假想?个很傻的例?,你决定在你的模块?所有的类的属性都应该是?写形 式。有好?种?法可以办到,但其中?种就是通过在模块级别设定 __metaclass__。采?这种?法,这个模块中的所有类都会通过这个元类来创建,我们只需要告诉元类把所有的属性都改成?写形式就万事?吉了。
幸运的是,__metaclass__实际上可以被任意调?,它并不需要是?个正式的类。所以,我们这?就先以?个简单的函数作为例?开始。
python3中
#-*-coding:utf-8-*- def upper_attr(future_class_name,future_class_parents,future_class_attr): #遍历属性字典,把不是__开头的属性名字变为?写 newAttr = {} for name,value in future_class_attr.items(): if not name.startswith("__"): newAttr[name.upper()] = value #调?type来创建?个类 return type(future_class_name,future_class_parents,newAttr) class Foo(object,metaclass=upper_attr): bar = ‘bip‘ print(hasattr(Foo,‘bar‘)) print(hasattr(Foo,‘BAR‘)) f = Foo() print(f.BAR)
现在让我们再做?次,这?次??个真正的class来当做元类。
#-*-coding:utf-8-*- class UpperAttrMetaClass(type): #__new__是在__init__之前被调?的特殊?法 #__new__是?来创建对象并返回之的?法 #?__init__只是?来将传?的参数初始化给对象 #你很少?到__new__,除?你希望能够控制对象的创建 #这?,创建的对象是类,我们希望能够?定义它,所以我们这?改写__new__ #如果你希望的话,你也可以在__init__中做些事情 #还有?些?级的?法会涉及到改写__call__特殊?法,但是我们这?不? def __new__(cls,future_class_name,future_class_parents,future_class_attr): #遍历属性字典,把不是__开头的属性名字变为?写 newAttr = {} for name,value in future_class_attr.items(): if not name.startswith("__"): newAttr[name.upper()] = value #?法1:通过‘type‘来做类对象的创建 #return type(future_class_name,future_class_parents,newAttr) #?法2:复?type.__new__?法 #这就是基本的OOP编程,没什么魔法 #return type.__new__(cls,future_class_name,future_class_parents,future_class_attr) #?法3:使?super?法 return super(UpperAttrMetaClass,cls).__new__(cls,future_class_name,future_class_parents,future_class_attr) #python2的?法 #class Foo(object): # __metaclass__ = upper_attr#设置Foo类的元类为upper_attr # bar = ‘bip‘ #python3的?法 class Foo(object,metaclass=upper_attr): bar = ‘bip‘ print(hasattr(Foo,‘bar‘)) #输出:False print(hasattr(Foo,‘BAR‘)) #输出:True f = Foo() print(f.BAR) #输出:‘bip‘
就是这样,除此之外,关于元类真的没有别的可说的了。但就元类本身? ?,它们其实是很简单的:
究竟为什么要使?元类?
现在回到我们的?主题上来,究竟是为什么你会去使?这样?种容易出错且晦涩的特性?好吧,?般来说,你根本就?不上它:
“元类就是深度的魔法,99%的?户应该根本不必为此操?。如果你想搞清楚 究竟是否需要?到元类,那么你就不需要它。那些实际?到元类的?都?常 清楚地知道他们需要做什么,?且根本不需要解释为什么要?元类。” —— Python界的领袖 Tim Peters
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原文地址:https://www.cnblogs.com/ECJTUACM-873284962/p/8886528.html