Python中type的使用和元类的理解

﹏ヽ暗。殇╰゛Y 2022-05-14 10:06 153阅读 0赞

**        “元类就是深度的魔法，99%的用户应该根本不必为此操心。如果你想搞清楚究竟是否需要用到元类，那么你就不需要它。那些实际用到元类的人都非常清楚地知道他们需要做什么，而且根本不需要解释为什么要用元类。”**

**                                                                                 —— Python界的领袖 Tim Peters**

### 1.Python中一切皆对象，类也是对象  ###

之前我们说**Python中一切都是对象**。对象从哪里来，对象是类的实例。如下，使用type()函数查看对象所属的类型。我们可以看到Python中所以实例都是类的对象。那么类呢，**既然一切都是对象，那么类也应该是对象**。如下代码中发现我们创建的Person类原来也是对象，是type的对象。

>>> a =10; b = 12.12; c="hello" ;d =[1,2,3,"rr"];e = {"aa":1,"bb":"cc"}
    >>> type(a);type(b);type(c);type(d);type(e)
    <class 'int'>   #a = 10;a也是对象，即10是对象，是int类型的对象
    <class 'float'> #float也是类，注意python很多类的写法是小写，有的则是大写
    <class 'str'>
    <class 'list'>
    <class 'dict'>
    
    
    class Person(object):
        print("不调用类，也会执行我")
        def __init__(self,name):
            self.name = name
        def p(self):
            print("this is a  methond")
            
    print(Person)  
    tom = Person("tom")
    print("tom实例的类型是：%s"%type(tom))  # 实例tom是Person类的对象。
    print("Peron类的类型：%s"%type(Person))  #结果看出我们创建的类属于type类,也就是说Person是type类的对象
    print("type的类型是：%s"%type(type))  #type是type自己的对象
    '''
    不调用类，也会执行我
    <class '__main__.Person'>
    tom实例的类型是：<class '__main__.Person'>
    Peron类的类型：<class 'type'>
    type的类型是：<class 'type'>
    '''

### 2.动态创建类：type的使用 ###

上节我们说到Python是动态语言，Python中的对象可以动态地创建，我们可以给对象动态地添加删除属性，方法等。那么类既然是对象，按理说也是可以动态地创建。

**其实在python中，我们使用class创建类，当你使用class关键字时，Python解释器自动创建这个对象。****而底层其实使用的是type函数(type函数也可以查看实例所属类型)来创建类的。所以我们可以直接使用type()函数来手动实现动态创建类。**

**      type函数语法：type(args1,args2,args3) 其中args1是字符串类型，args2是元组类型，args3是字典类型。**

**                               type(类名，由父类名称组成的元组（针对继承的情况，可以为空），包含属性的字典（名称和值))**

#1.自动使用class关键字创建一个类
    class Student1(object):
        pass
    #2.使用type函数手动创建一个类
    Student2 = type("Student2",(),{})
    
    s1 = Student1() #同样都可以创建实例
    s2 = Student2() #同样都可以创建实例
    
    print(type(Student1),type(Student2)) 
    print(type(s1),type(s2))
    '''结果如下
    <class 'type'> <class 'type'>
    <class '__main__.Student1'> <class '__main__.Student2'>
    '''

### 3.type创建类与class的比较 ###

**3.1.使用type创建带属性和方法的类**

1.使用type创建带有属性的类,添加的属性是类属性，并不是实例属性
    Girl = type("Girl",(),{"country":"china","sex":"male"})
    girl = Girl()
    print(girl.country,girl.sex)  #使用type创建的类，调用属性时IDE不会自动提示补全
    print(type(girl),type(Girl))
    '''
    china male
    <class '__main__.Girl'> <class 'type'>
    '''
    
    2.使用type创建带有方法的类
    #python中方法有普通方法，类方法，静态方法。
    def speak(self): #要带有参数self,因为类中方法默认带self参数。
        print("这是给类添加的普通方法")
    
    @classmethod
    def c_run(cls):
        print("这是给类添加的类方法")
    
    @staticmethod
    def s_eat():
        print("这是给类添加的静态方法")
    
    #创建类，给类添加静态方法，类方法，普通方法。跟添加类属性差不多.
    Boy = type("Boy",(),{"speak":speak,"c_run":c_run,"s_eat":s_eat,"sex":"female"})
    boy = Boy()
    boy.speak()
    boy.s_eat() #调用类中的静态方法
    boy.c_run() #调用类中类方法
    print("boy.sex:",boy.sex)
    print(type(boy),type(Boy))
    '''
    这是给类添加的普通方法
    这是给类添加的静态方法
    这是给类添加的类方法
    boy.sex: female
    <class '__main__.Boy'> <class 'type'>
    '''

**3.2使用type定义带继承，属性和方法的类**

class Person(object):
        def __init__(self,name):
            self.name = name
        def p(self):
            print("这是Person的方法")
    class Animal(object):
        def run(self):
            print("animal can run ")
    #定义一个拥有继承的类，继承的效果和性质和class一样。
    Worker = type("Worker",(Person,Animal),{"job":"程序员"})
    w1 = Worker("tom")
    w1.p()
    w1.run()
    print(type(w1),type(Worker))
    '''
    这是Person的方法
    animal can run 
    <class '__main__.Worker'> <class 'type'>
    <class '__main__.Person'>
    '''

总结：

*  通过type添加的属性是类属性，并不是实例属性
 *  通过type可以给类添加普通方法，静态方法，类方法，效果跟class一样
 *  type创建类的效果，包括继承等的使用性质和class创建的类一样。本质class创建类的本质就是用type创建。所以可以说python中所有类都是type创建的。

### 4.对元类的理解与注意事项 ###

**      元类就是类的类，python中函数type实际上是一个元类。type就是Python在背后用来创建所有类的元类。Python中所有的东西——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，而且它们都是从一个类创建而来，这个类就是type。type就是Python的内建元类，当然了，也可以创建自己的元类。**

1.python查看对象所属类型既可以用type函数，也可以用对象自带的__class__属性。
    如下查看可知，任何对象最终的所属类都是type.  type是所有类的创造者。
    >>> a =10
    >>> a.__class__
    <class 'int'>
    >>> a = 10
    >>> a.__class__.__class__
    <class 'type'>
    >>> a.__class__.__class__.__class__
    <class 'type'>
    >>>

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