元类（转自https://zhuanlan.zhihu.com/p/23887627）

虽然Python自己很难说是面向对象语言，但Python中的数据模型（data model）能够说真的是“纯面向对象”。在Python的世界里，一切皆是对象。不管是数值、字符串、序列、字典、函数、模块、类、实例、文件等等。

元类（metaclass）是Python 2.2中引入的概念，它的做用是定制类的建立行为。这么解释可能有点难理解，那么这篇文章就经过实例，一步步解释Python中的元类。

1. Python中一切皆对象，包括类

class Foo: def hello(self): print("hello world!") return foo = Foo() print(type(foo)) # <class '__main__.Foo'> print(type(foo.hello)) # <class 'method'> print(type(Foo)) # <class 'type'> temp = Foo # 赋值给其余变量 Foo.var = 11 # 增长参数 print(Foo) # 做为函数参数 

例子中type(Foo)说明Foo自己也是一个对象，能够将其赋值给其余对象、对其添加属性、将其做为函数参数传递等等。

2. 类的建立过程

在上边的例子中，类Foo的建立过程当中会执行class语句，此时须要首先肯定元类（元类定制类的建立行为）。元类的肯定过程以下：

 

• 肯定类Foo的父类是否有参数metaclass，若是没有则：
• 肯定类Foo的父类的父类是否有参数metaclass，若是没有则：
• 使用默认元类type（type的用法会在3中讲解）。

上边的例子中，前2项都不符合，则直接使用默认元类type。即上边的语句至关于：

def hello(self): print("hello world") return Foo = type("Foo", (object,), {"hello": hello}) 

此时能够看出，实际上类Foo是元类type的实例。参见文章的封面图。

3. 动态建立类

Python中的类能够动态建立，用的就是默认元类type。动态建立类的type函数原型为：

type(object_or_name, bases, dict) 

这里不过多赘述，上个章节中有介绍。举个比较复杂的动态建立类的例子：

def init(self, name): self.name = name return def hello(self): print("hello %s" % self.name) return Foo = type("Foo", (object,), {"__init__": init, "hello": hello, "cls_var": 10}) foo = Foo("xianhu") print(foo.hello()) print(Foo.cls_var) 

 

4. 自定义元类

再一次说明实例、类和元类之间的关系：

>>> foo.__class__ # <class 'Foo'> >>> Foo.__class__ # <class 'type'> >>> type.__class__ # <class 'type'> 

foo是Foo的实例，Foo是type的实例，type的类又是type。type是默认的元类。那么如何自定义元类呢？（注意，百分之99的工程中不会用到自定义元类，除非你对元类很是理解）

举个例子，假设咱们须要对一个模块中的全部函数添加做者属性。首先自定义一个元类，自定义时，须要继承默认元类type，并重写其中的__new__方法：

class Author(type): def __new__(mcs, name, bases, dict): # 添加做者属性 dict["author"] = "xianhu" return super(Author, mcs).__new__(mcs, name, bases, dict) 

对模块中全部函数的继承类参数中添加metaclass参数：

class Foo(object, metaclass=Author): pass foo = Foo() print(foo.author) 

注意：Python3中再也不有__metaclass__属性以及模块级别的__metaclass__属性。若是一个模块中函数较多，能够利用正则表达式进行查找替换。

不过在平时的使用中，我发现了模块级别有个__build_class__函数，将其改成Author，就能达到模块级别元类的效果。但具体有哪些反作用还不太清楚，慎用！！！