python 經過元類控制類的建立

1、python中如何建立類？

1. 直接定義類

class A:
　　 a = 'a'

 

2. 經過type對象建立

在python中一切都是對象

在上面這張圖中，A是咱們日常在python中寫的類，它能夠建立一個對象a。其實A這個類也是一個對象，它是type類的對象，能夠說type類是用來建立類對象的類，咱們日常寫的類都是type類建立的對象，再由建立的對象再去建立咱們日常使用的對象，咱們能夠看看type的官方文檔

type(object_or_name, bases, dict)
type(object) -> the object's type
type(name, bases, dict) -> a new type

type有另外一種用法type(name, bases, dict)來建立類 中，name是這個類的名字，bases是這個類的基類（是一個元組），dict是這個類的屬性（是一個字典），咱們經過type實現上面的例子中A類的建立

A = type('A', (), {'a': 'a'})

 

2、什麼是元類編程？

咱們已經知道，類也是對象，那麼咱們在建立類的時候，可不能夠控制類的建立過程？固然是能夠的，這就是元類編程。

3、如何實現元類編程？

1. 在要定義的類中使用__new__方法

class A:
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        cls.a = 'a'
        return super().__new__(cls, *args, **kwargs)

 

這樣就實現了建立A類的時候，添加了一個類屬性a（注意的是，__new__方法要返回一個建立的對象，固然，咱們也能夠返回其餘東西；另外一個注意點是__new__方法要在實例化的時候纔會運行，因此，類屬性a必須是在A實例化後纔會出現）

2. 使用metaclass關鍵字，使用metaclass關鍵字的時候，咱們要定義一個type類

class B(type):
    def __init__(self, *args, **kwargs):
        self.a = 'a'
        super().__init__(*args, **kwargs)


class A(metaclass=B):
    pass

 

咱們定義了一個B類繼承type，在A類建立的時候傳遞關鍵字metaclass=B，就會執行B類種的代碼，控制A類的建立，這個例子也是爲A類添加了一個類屬性a。咱們還能夠在B類中使用__init__，__call__方法。

4、python中元類編程執行的順序

class MetaClass(type):
    # 定義A類的時候就會調用
    def __init__(self, *args, **kwargs):
        print('MetaClass __init__')
        super().__init__(*args, **kwargs)

    # 定義A類的時候，就會調用
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print('MetaClass __new__')
        # *args 裏面包含了建立A類的參數
        return super().__new__(cls, *args, **kwargs)

    # A實例化的時候纔會去調用call
    def __call__(self, *args, **kwargs):
        print('MetaClass __call__')
        # 這兒實際上是去調用A類須要實例化的全部方法
        return super().__call__(*args, **kwargs)


class A(metaclass=MetaClass):
    def __init__(self):
        print('A __init__')

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print('A __new__')
        return super().__new__(cls, *args, **kwargs)


a = A()


# 輸出
MetaClass __new__
MetaClass __init__
MetaClass __call__
A __new__
A __init__

 

5、總結

使用元類編程可讓咱們在建立類的時候，給類添加一些額外的信息。但元類編程是python中難以理解的地方之一，並且工做中，大部分時候都是不會用到的，咱們普通的類定義方式就能夠解決問題了，若果說有99%的時候你須要控制建立類的過程，那就使用元類編程吧。

理解元類，你們能夠參考這篇文章  what are metaclass in python?