python中的元类

谁借莪１个温暖的怀抱￠ 2022-05-25 13:08 220阅读 0赞

我们都知道，当创建一个类后，可以通过它创建对象

1、对象可以在程序中动态的进行创建

2、对象可以通过\_\_class\_\_获取该对象所属的类

3、对象可以动态的添加属性

4、可以使用type查看对象的类型

通过实验，发现类同样可以实现上述四步，也就是说类其实也是由类创建出来的。这个用来创建类的类就叫***元类***

通过\_\_class\_\_属性得到类的类型都是byte，所以byte就是元类

一.type用法

#### **1、查看当前对象的类型** ####

#### **2、创建类** ####

**语法：type(类名, 父类的元组（针对继承的情况，可以为空），包含属性的字典（名称和值）)**

**原理：type（）**返回一个类对象（如下边的B，Person），类对象可以再生成对象（b，a，person）

class A(object):# <<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<正常创建类
        def __init__(self):
            print('类A')
    
    #  语法：type(类名, 父类的元组（针对继承的情况，可以为空），包含属性的字典（名称和值）)
    B = type('B', (), {
      'name': '鬼子'})#  <<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<type创建类
    b = B()
    a = A()
    print(b.name)
    print(type(A))
    print(type(B))

结果：

类A  
鬼子  
<class 'type'>  
<class 'type'>

那么怎么让元类包含方法呢？***lambda***来啦！！！！！！

Person = type('Person', (), {
      'name': '鬼子', 'say': lambda a: print(a.name)})
    person = Person()
    person.say()

结果：

鬼子

***让我们再深入认识类以及元类***

当我们创建一个类如：

class XX( ):

pass

到底执行了什么？

在该类定义的时候，它还没有在内存中生成，知道它被调用。Python做了如下的操作：  
1）Foo中有*\_\_metaclass\_\_*这个属性吗？如果是，Python会在内存中通过\_\_metaclass\_\_创建一个名字为Foo的类对象（我说的是类对象）。  
2）如果Python没有找到\_\_metaclass\_\_，它会继续在父类中寻找\_\_metaclass\_\_属性，并尝试做和前面同样的操作。  
3）如果Python在任何父类中都找不到\_\_metaclass\_\_，它就会在模块层次中去寻找\_\_metaclass\_\_，并尝试做同样的操作。  
4）如果还是找不到\_\_metaclass\_\_,Python就会用内置的type来创建这个类对象。

现在的问题就是，你可以在\_\_metaclass\_\_中放置些什么代码呢？

答案就是：可以创建一个类的东西。那么什么可以用来创建一个类呢？**type**，或者任何使用到type或者子类化type的东西都可以。说白了每个类在定义时就已经通过type或者子类化type的东西创建了类对象。

二.自定义元类

元类的主要目的就是为了当创建类时能够自动地改变类。通常，你会为API做这样的事情，你希望可以创建符合当前上下文的类。假想一个很傻的例子，你决定在你的模块里所有的类的属性都应该是大写形式。有好几种方法可以办到，但其中一种就是通过设定\_\_metaclass\_\_。采用这种方法，这个模块中的所有类都会通过这个元类来创建，我们只需要告诉元类把所有的属性都改成大写形式就万事大吉了。

\_\_metaclass\_\_实际上可以被任意调用，它并不需要是一个正式的类。所以，我们这里就先以一个简单的函数作为例子开始。

# 自定义元类，使得由该元类创建的类所有参数都是大写，即使定义小写，也给变成大写<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<
    # 元类会自动将你通常传给‘type’的参数作为自己的参数传入
    def upper_attr(future_class_name, future_class_parents, future_class_attr):
        '''返回一个类对象，将属性都转为大写形式''' # 选择所有不以'__'开头的属性
        attr = {}
        for name, value in future_class_attr.items():
            if not name.startswith('__'):
                # 将它们转为大写形式
                attr[name.upper()] = value
        # 通过'type'来做类对象的创建
        return type(future_class_name, future_class_parents, attr)  # 返回一个类
    
    
    class Foo(object, metaclass=upper_attr):
        # __metaclass__ = upper_attr
    
        def __init__(self):
            pass bbb = 'a'
        __bbb = 'a'
    foo = Foo()
    print(hasattr(Foo, 'bbb'))
    # 输出: False
    print(hasattr(Foo, 'BBB'))
    # 输出:True
    
    print(hasattr(Foo, '__bbb'))
    # 输出: False
    print(hasattr(Foo, '__BBB'))
    # 输出:False

结果：

False True False False