Python面试经常使用的高级用法，怎么动态建立类？

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今天是Python专题的第16篇文章，今天咱们来聊聊Python当中的元类。

元类是Python当中的高级用法，若是你以前历来没见过这个术语或者是没据说过这个概念，这是很是正常的，由于一方面它的使用频率不高，另一方面就是它相对不太容易理解。以致于不少Python开发者都理解得不是很深刻，致使了市面上相关的资料也并不太多。我也是读了一些大牛的代码才开启了这扇新世界的大门。

一切都是对象

咱们以前的时候曾经介绍过，在Python当中一切都是对象，注意，是一切都是对象。咱们都知道对象是类实例化以后的结果，能够简单地将类和对象类比成模具和成品的关系。模具是类，而根据模具作出来的产品是对象。

这个比喻思想比较接近，可是不完美。由于实际当中一个模具能够作出多个产品，一个产品只有一个模具。但编程语言当中不一样，因为类之间能够继承以及多继承，也就是说一个对象能够对应多个类。因此这个比喻不是特别合适，可是类和对象的关系是没错的。

可是这就有了一个问题，既然Python当中一切都是对象，那么是否是说类其实也是一个对象呢？也就是说一个模具其实也是另一个模具的产品？一样，这个模具的模具其实也是另一个模具的产品，那么咱们一直追问下去会怎么样呢？

很简单，咱们作个实验就知道了，咱们能够用_class__关键字来查看一个变量的类型，那么咱们反复调用就能够查看其中的关系了：

从上面的图中咱们能够发现，num是int类型的变量。咱们继续查看int这个类型的类型，获得了type类型。而当咱们去查看type的类型的时候，会发现咱们获得的仍是一个type的类型。

因此咱们能够明白了，type是Python中用来建立全部类的元类，是全部模具的模具。在Python当中，咱们把一个类的类叫作元类（metaclass）。因此type就是Python当中内置的元类，咱们也能够本身建立咱们须要的元类。经过元类，咱们建立的对象也是一个类，而不是一个实例。

动态建立类

理解了type是一切类基础以后，再来看动态类就简单了。动态类是动态语言最大的特性之一，做为典型的动态语言，Python天然也是支持类型的动态建立的。

在Python当中，建立动态类型的一种方式就是经过type关键字。提及来有些意想不到，type函数不是用来查询对象所属的类型的吗，怎么还能够建立类呢？

这实际上是type的另一种用法，做为元类来建立一个类。在这种用法，type函数接收3个参数，分别是类型的名称，父类的元组，以及一个字典。除了第一个参数以外，后面两个参数均可觉得空。好比咱们来看一个例子：

注意，type返回的结果是一个类，而不是一个实例。因此咱们还能够经过它建立实例：

hello = Hello()
复制代码

这样建立出来的是最简单的空类，它什么也没有，和下面的代码等价。

class Hello:
 pass 复制代码

咱们也能够在type的参数当中为这个类填充属性和方法：

def hello_world(self):
 print('hello')  Hello = type('Hello', (), {'hello':hello_world, 'num': 3}) 复制代码

这样咱们就为Hello这个类建立了一个方法叫作hello，一个属性num等于3。咱们能够来调用一下试试：

也就是说咱们可使用type来根据咱们的须要自行定义类，只不过type既能够获取对象的类型又能够建立新的类，看起来可能以为有些不太直观，可是其实这也是说得通的。咱们在Python当中经过调用str建立一个string对象，经过int来建立一个integer对象，那么经过type则是建立一个类的对象。

实现继承

咱们以前说了，当咱们使用type来建立类的时候，还能够传入父类的元组从而实现类的继承。

好比咱们再建立一个叫作World的类继承刚才经过type建立出来的Hello类，而后在为它加上额外的函数：

def say_world(self):
 print('World')  World = type('World', (Hello, ), {'world': say_world}) 复制代码

注意这里传入第二个参数是父类的元组，既然是元组，那么当元素只有一个的时候，须要加上逗号，表示这是一个元组。这样建立出来的类和咱们经过class定义的静态类效果是同样的：

也就是说，咱们能够先把函数实现，而后再根据任务的须要把这些函数组装成新的类。显然，这和传统的C++以及Java这些静态类型的语言相比，要灵活得多。

总结

咱们当然能够经过type来建立动态建立类，可是从上面的使用过程也应该看得出来，这样使用起来并不太方便，而且不少进阶的功能很难实现。举个简单的例子，好比咱们想要动态地为一个已有的类添加一些动态的方法，生成新的类。咱们使用type就很难实现。type也的确不是Python元类的主要运用，metaclass才是王道，但因为篇幅限制，这部分将放在下一篇文章当中。

固然，元类是一个很是高级的用法，以致于Python的创始人说99%的Python程序员并不须要用到它。因此若是你以为理解起来很是费劲的话也没有关系，知道这么个概念就能够了。

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