Python实例一个类背后发生了什么

写在最前面

一些很重要的知识，个人写得有点乱，也能够去看这些文章

• Python 面向对象（初级篇）

• Python 面向对象（进阶篇)

• 深入理解Python中的元类(metaclass)

首先来看一个例子,正常状况下咱们定义而且实例一个类以下

class Foo(object):
 
    def __init__(self):
        pass
 
obj = Foo()   # obj是经过Foo类实例化的对象

上述代码中，obj 是经过 Foo 类实例化的对象，其实，不只 obj 是一个对象，Foo类自己也是一个对象，由于在Python中一切事物都是对象。

print type(obj) # 输出： Foo 表示，obj 对象由Foo类建立
print type(Foo) # 输出：type表示，Foo类对象由 type 类建立

若是按照一切事物都是对象的理论：对象是经过执行Foo类的构造方法建立，那么Foo类对象应该也是经过执行某个类的 构造方法 建立。

两个基本的类

这里和有必要提到一下在Python中有两个最基本的对象，<type ‘object’> 和 <type ‘type’>，这两个对象是全部对象的起源。

1. <type ‘type’>的类型是<type ‘type’>（它自己），<type ‘type’>的父类是<type ‘object’>

2. <type ‘object’>的类型是<type ‘type’>，<type ‘object’>没有父类

在Python对象系统中，<type ‘object’>和<type ‘type’>的关系就像鸡和蛋的关系，不能说谁先于（建立）谁，二者是相互依赖的，共同构成了Python对象系统的基础.有点难理解,不过没有关系,知道有种这么两个东西就行了,比较咱们也不是设计Python的人,没有必要搞的那么清楚.

类的建立

主要有两种方式,不过本质上都是同样的,都是经过type类来实例一个用户类

普通方式
Python
1    class Foo(object):
2     
3        def func(self):
4            print 'hello '

特殊方式（type类的构造函数）
Python
1    def func(self):
2        print 'hello '
3     
4    Foo = type('Foo',(object,), {'func': func})
5    #type第一个参数：类名
6    #type第二个参数：当前类的基类
7    #type第三个参数：类的成员

由上面能够看出来 , Foo类是由type类实例而来,那么具体的建立的过程是怎么样的呢,接着往下面看:

来了解几个概念

new 和 __init()和__metaclass__:

• __new__函数是实例一个类所要调用的函数,每当咱们调用obj = Foo()来实例一个类时,都是先调用__new__()

• 而后再调用__init__()函数初始化实例. __init__()在__new__()执行后执行,

• 类中还有一个属性 __metaclass__，其用来表示该类由 谁 来实例化建立，因此，咱们能够为 __metaclass__ 设置一个type类的派生类，从而查看 类 建立的过程。

阐述运行过程

1. mytype产生一个叫作Foo的实例,主要的原理就是设置了,__metaclass__=MyTypoe,这样就指定mytype类来实例foo类,若是Python没有找到__metaclass__，它会继续在（父类）中寻找 __metaclass__属性，并尝试作和前面一样的操做。若是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__，并尝试作一样的操做。若是仍是找不到__metaclass__,Python就会用内置的type来建立这个类对象。

2. mytype类中的__new__方法返回了一个对象,全部的Python实例都是这句代码建立的type.__new__(cls,name,bases,attrs)

3. mytype的__init__()函数初始化Foo类,在这里咱们能够和在__new__()函数同样设置Foo类的attr属性,好比类中的方法,字段属性等

4. 和Foo类的建立过程同样,studen类继承了Foo类,因此重复123步骤,获得一个studen类

5. 当用户使用Foo()或者studen()来实例类时,会默认调用类中的_new_()方法,要是之类里面没有这个方法就到父类里面寻找__new__(),咱们能够充分利用这个new函数,好比来实现Python中的单例模式,或者对类成员进行批量的修改等等.

6. 产生了一个实例后立刻执行__init__()函数,进行初始化实例,

7. 由上面的运行结果能够看出,其中Foo和studen类的类型是<class '__main__.MyType'>,这也证实了Foo类和studen类都是由MyType实例而来…而第三个例子,能够看出Foo2类的类型是<type 'type'>,这个并不例外,Foo2继承了object类,(这个,仍是跳过吧,前面已经讲过type和object相爱相杀的关系了)

总结

首先，你知道了类实际上是可以建立出类实例的对象。好吧，事实上，类自己也是实例，固然，它们是元类的实例。Python中的一切都是对象，它们要么是类的实例，要么是元类的实例，除了type。type其实是它本身的元类，在纯Python环境中这可不是你可以作到的，这是经过在实现层面耍一些小手段作到的。其次，元类是很复杂的。对于很是简单的类，你可能不但愿经过使用元类来对类作修改。你能够经过其余两种技术来修改类：

1. Monkey patching

2. class decora