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社区首页 >专栏 >python 通过元类控制类的创建

python 通过元类控制类的创建

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py3study
发布2020-01-17 16:19:28
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发布2020-01-17 16:19:28
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文章被收录于专栏:python3

一、python中如何创建类?

1. 直接定义类

代码语言:javascript
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class A:
   a = 'a'

2. 通过type对象创建

在python中一切都是对象

在上面这张图中,A是我们平常在python中写的类,它可以创建一个对象a。其实A这个类也是一个对象,它是type类的对象,可以说type类是用来创建类对象的类,我们平常写的类都是type类创建的对象,再由创建的对象再去创建我们平常使用的对象,我们可以看看type的官方文档

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

type有另一种用法type(name, bases, dict)来创建类 中,name是这个类的名字,bases是这个类的基类(是一个元组),dict是这个类的属性(是一个字典),我们通过type实现上面的例子中A类的创建

代码语言:javascript
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A = type('A', (), {'a': 'a'})

二、什么是元类编程?

我们已经知道,类也是对象,那么我们在创建类的时候,可不可以控制类的创建过程?当然是可以的,这就是元类编程。

三、如何实现元类编程?

1. 在要定义的类中使用__new__方法

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

这样就实现了创建A类的时候,添加了一个类属性a(注意的是,__new__方法要返回一个创建的对象,当然,我们也可以返回其他东西;另一个注意点是__new__方法要在实例化的时候才会运行,所以,类属性a必须是在A实例化后才会出现)

2. 使用metaclass关键字,使用metaclass关键字的时候,我们要定义一个type类

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


class A(metaclass=B):
    pass

我们定义了一个B类继承type,在A类创建的时候传递关键字metaclass=B,就会执行B类种的代码,控制A类的创建,这个例子也是为A类添加了一个类属性a。我们还可以在B类中使用__init__,__call__方法。

四、python中元类编程执行的顺序

代码语言:javascript
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class MetaClass(type):
    # 定义A类的时候就会调用
    def __init__(self, *args, **kwargs):
        print('MetaClass __init__')
        super().__init__(*args, **kwargs)

    # 定义A类的时候,就会调用
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print('MetaClass __new__')
        # *args 里面包含了创建A类的参数
        return super().__new__(cls, *args, **kwargs)

    # A实例化的时候才会去调用call
    def __call__(self, *args, **kwargs):
        print('MetaClass __call__')
        # 这儿其实调用的是type这个方法 type(name, bases, dict) *args 里面包含了创建A类的参数
        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()


# 输出
MetaClass __new__
MetaClass __init__
MetaClass __call__
A __new__
A __init__

五、总结

使用元类编程可以让我们在创建类的时候,给类添加一些额外的信息。但元类编程是python中难以理解的地方之一,而且工作中,大部分时候都是不会用到的,我们普通的类定义方式就可以解决问题了,若果说有99%的时候你需要控制创建类的过程,那就使用元类编程吧。

理解元类,大家可以参考这篇文章  what are metaclass in python?

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划,分享自作者个人站点/博客。
原始发表:2019/05/22 ,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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  • 一、python中如何创建类?
    • 1. 直接定义类
      • 2. 通过type对象创建
      • 二、什么是元类编程?
      • 三、如何实现元类编程?
        • 1. 在要定义的类中使用__new__方法
          • 2. 使用metaclass关键字,使用metaclass关键字的时候,我们要定义一个type类
          • 四、python中元类编程执行的顺序
          • 五、总结
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