Python元类

Python元类

上一篇文章： Python==与is对比
下一篇文章： Python是动态语言：动态编辑属性、动态编辑方法

本篇内容只供了解，实际上99%的python程序员都用不到元类哟，不过你要想成为那1%，请随意享用，别客气😆

元类做用：拦截类的建立、修改类、返回修改以后的类

万物皆对象，类建立了实例对象，那既然万物皆对象，类也是对象，那什么建立了类呢，啦啦啦，固然就是本篇的主人翁：元类。

一、类也是对象

既然类也是一个对象，那就应该具备对象共有的特性：

能够将其赋给变量

能够拷贝

能够增长属性

能够做为函数参数进行传递

实例：

class A:
    def hello_fun(self):
        print("Hello World")

def test(a):
    print("类做为函数参数传递：",a)

#类也是对象，因此能够打印
print(A)

#由于类也是对象，因此能够做为函数参数进行传递
test(A)

#hasattr用来判断指定类中是有有对应属性
print(hasattr(A,"mark"))#哼，我就是一个属性，来打我呀

#添加属性而且赋值
A.mark="帅"#mark是属性名称，帅是值
print(hasattr(A,"mark"))
print("mark属性值：",A.mark)

#由于类是一个对象，因此能够拷贝
B=A#拷贝
print(B)

运行结果：

<class '__main__.A'>
类做为函数参数传递： <class '__main__.A'>
False
True
mark属性值： 帅
<class '__main__.A'>

二、动态（函数内部）建立类

既然类也是对象，固然能够动态建立，好比在函数内部建立。

实例：

def test():
    class A:
        def hello_fun(self):
            print("Hello World")
    print("函数内部建立的类：",A)


test()

运行结果：

函数内部建立的类： <class '__main__.test.<locals>.A'>

三、type动态建立类

type函数除了能够检查类型外，另外一个高大上的用途就是动态建立类。

语法：type(类名,由父类名称组成的元组（能够为空）,包含属性的字典（名称和值）)

实例：

#定义一个没有方法，没有属性的类：A
A=type("A",(),{})

#打印A
print(A)
#打印A的实例
print(A())

print("*"*30)

#定义一个带两个属性的类：B
B=type("B",(),{"name":"mark","age":18})
print(B.name)
print(B.age)

print("*"*30)

#定义一个带普通方法的类：C
def test_for_c(self):
    print(self.name)
C=type("C",(),{"name":"mark","age":18,"test_for_c":test_for_c})
c=C()
c.test_for_c()

print("*"*30)

#添加静态方法
@staticmethod
def static_method_test():
    print("static method test")
D=type("D",(),{"name":"mark","age":18,"static_method_test":static_method_test})
D.static_method_test()


print("*"*30)
#添加类方法
@classmethod
def class_method_test(cls):
    print(cls.name)
E=type("E",(),{"name":"mark","age":18,"class_method_test":class_method_test})
e=E()
e.class_method_test()
E.class_method_test()

结果：

<class '__main__.A'>
<__main__.A object at 0x10b7ac0f0>
******************************
mark
18
******************************
mark
******************************
static method test
******************************
mark
mark

四、__metaclass__

实例：

class A(object,metaclass=xxxx):
    pass

滴答滴答，想象一下，解析指针如今运行到这个类的上面，此处类还没加载到内存中，而后开始解析A，首先去A的定义中找，有没有指定__metaclass__属性，若是指定了，就利用这个指定的属性来建立类，没有指定就会用type开生成类。具体步骤以下：

1. 类中有这个__metaclass__属性吗，若是有，利用这个属性来建立类。
2. 若是类中不存在，判断父类是否存在，若是存在，就利用这个属性建立类。
3. 父类也没有，就去模块层次寻找这个属性，存在的话就利用这个属性建立类，
4. 若是尚未找到，就使用type来建立类。

五、自定义元类（经过定义方法）

如今自定义一个元类，保证全部的属性名都大写

实例：

def upper_attr(class_name,class_parent,class_attr):
    #遍历属性字典，把不是__开头的属性名称都编程大写
    newAttr={}
    for name,value in class_attr.items():
        if not name.startswith("__"):
            newAttr[name.upper()]=value
    #调用type来建立类
    return type(class_name,class_parent,newAttr)
class A(object,metaclass=upper_attr):
    mark="帅哥"

print(hasattr(A,"mark"))
print(hasattr(A,"MARK"))

print(A.MARK)

结果：

False
True
帅哥

六、自定义元类（经过继承type）

如今自定义一个元类，保证全部的属性名都大写

实例：

class UpperAttrMetaClass(type):
    #__new__是在__init__以前被调用的特殊方法，用来建立对象并返回，
    #而__init__只是将传递的参数赋给对象
    def __new__(cls,class_name,class_parent,class_attr):
        # 遍历属性字典，把不是__开头的属性名称都编程大写
        newAttr = {}
        for name, value in class_attr.items():
            if not name.startswith("__"):
                newAttr[name.upper()] = value
        # 方法1：调用type来建立类
        #return type(class_name, class_parent, newAttr)

        #方法2：复用type.__new__方法
        #return type.__new__(cls,class_name,class_parent,newAttr)

        #方法3：使用super方法
        return super(UpperAttrMetaClass,cls).__new__(cls,class_name,class_parent,newAttr)



class A(object,metaclass=UpperAttrMetaClass):
    mark="帅哥"

print(hasattr(A,"mark"))
print(hasattr(A,"MARK"))

print(A.MARK)

结果：

False
True
帅哥