问Python中元类的(具体)用例是什么？

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我有一个处理非交互式绘图的类，作为Matplotlib的前端。然而，有时候想做互动绘图。只有几个函数，我发现我能够增加图形数量，手动调用绘图等，但是我需要在每次绘图调用之前和之后执行这些操作。因此，为了创建一个交互式绘图包装器和一个屏幕外包装器，我发现通过元类来包装合适的方法比做类似的事情更有效：

class PlottingInteractive:
    add_slice = wrap_pylab_newplot(add_slice)

这种方法跟不上API的变化等等，但是__init__在重新设置类属性之前迭代类属性的方法更有效，并且保持最新：

class _Interactify(type):
    def __init__(cls, name, bases, d):
        super(_Interactify, cls).__init__(name, bases, d)
        for base in bases:
            for attrname in dir(base):
                if attrname in d: continue # If overridden, don't reset
                attr = getattr(cls, attrname)
                if type(attr) == types.MethodType:
                    if attrname.startswith("add_"):
                        setattr(cls, attrname, wrap_pylab_newplot(attr))
                    elif attrname.startswith("set_"):
                        setattr(cls, attrname, wrap_pylab_show(attr))

当然，可能有更好的方法来做到这一点，但我发现这是有效的。当然，这也可以在__new__或中完成__init__，但这是我找到的最直接的解决方案。

元类的目的不是用元类/类来替换类/对象的区别 - 而是以某种方式改变类定义（以及它们的实例）的行为。实际上，它是以对特定域比默认域更有用的方式来改变类语句的行为。我用过的东西是：

• 跟踪子类，通常用于注册处理程序。这在使用插件样式设置时非常方便，只需通过子类化和设置一些类属性就可以为特定事件注册处理程序。例如。假设你为各种音乐格式编写处理程序，其中每个类为其类型实现适当的方法（播放/获取标记等）。为新类型添加处理程序变为： class Mp3File(MusicFile): extensions = ['.mp3'] # Register this type as a handler for mp3 files ... # Implementation of mp3 methods go here 元类然后维护一个{'.mp3' : MP3File, ... }等的目录，并且当你通过一个工厂函数请求一个处理程序时，构造一个适当类型的对象。
• 改变行为。你可能想要给特定的属性附加一个特殊的含义，当它们出现时会导致行为改变。例如，你可能想寻找一个名为方法_get_foo和_set_foo和透明地转换为性能。作为一个真实世界的例子，这里给出了一个我写给更多类C结构体定义的方法。元类用于将声明的项目转换为结构格式字符串，处理继承等，并生成一个能够处理它的类。 对于其他现实世界的例子，请看看各种ORM，例如sqlalchemy 的 ORM或sqlobject。同样，目的是解释具有特定意义的定义（这里是SQL列定义）。