举例讲解Python中metaclass元类的创建与使用

脚本专栏 2024/11/25 佚名

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元类是可以让你定义某些类是如何被创建的。从根本上说，赋予你如何创建类的控制权。
元类也是一个类，是一个type类。

元类一般用于创建类。在执行类定义时，解释器必须要知道这个类的正确的元类，如果此属性没有定义，它会向上查找父类中的__metaclass__属性。如果还没发现，就查找全局变量。

对于传统类来说，它们的元类是types.ClassType。

元类也有构造器，传递三个参数：类名，从基类继承数据的元组，和类属性字典。
下面我们来定义一个元类，要求写类的时候必须给类提供一个__str__()方法，如果没有提供__repr__()方法，
则给你警告。

from warnings import warn
#元类需要继承type类
class ReqStrSugRepr(type):
  def __init__(cls, name, bases, attrd):
  #构造函数需要传递的参数为类名，基类，类属性字典
    super(ReqStrSugRepr, cls).__init__(name, bases, attrd)
    # 判断__str__字符串是否在类的属性字典里
    if '__str__' not in attrd:
      raise TypeError('Class requires overriding of __str__()')

    if '__repr__' not in attrd:
      warn('Class suggests overriding of __repr__()\n', stacklevel=3)

class Foo(object):
  #给类指定元类 
  __metaclass__ = ReqStrSugRepr

  def foo(self):
    pass
#这一段代码不用创建类来测试，直接运行一下就会报错，可见元类的功力。

type

type函数可以查看一个变量的类型, 比如:

# <type 'int'>
# <type 'str'>
type(1)     
type('mink')

type函数还可以创建一个新的对象
type接受三个参数，name, bases, dict 第一个接受类名，第二个参数接受父类(元组形式),第三个参数接受属性和方法(字典形式)

X = type('X', (object,), dict(a=1))
# 等于
class X(object):
  a = 1

下面是接受函数的方法

def say(self):
  print 'hello'

X = type('X', (object,), dict(say=say))
x = X()

# pirnt hello
x.say()

元类

我们都知道通过类可以创建处实例对象，而元类就是创建出类对象的类。type可以创建出类对象也就是说type就是一个元类。

metaclass 属性

如果想使用元类创建类对象就需要对该对象添加一个__metaclass__属性。当然你首先得有一个元类

class PrivateMetaclass(type):
  def __new__(cls, name, parents, attrs):
    attrs = dict(('__%s' % k, v) for k, v in attrs.itmes())
    return super(PrivateMetaclass, cls).__new__(cls, name, parents, attrs)

class A(object):
  __metaclass__ = PrivateMetaclass
  a = 1
  b = 2

a = A()
# raise AttributeError
print a.a, a.b 

# print 1, 2
print a.__a, a.__b

这样你就可以通过元类来修改类的一些特性，上面的就是修改变量为私有变量.

Python,metaclass,元类