一 元类介绍
img
什么是元类呢?一切源自于一句话:python中一切皆为对象。让我们先定义一个类,然后逐步分析
所有的对象都是实例化或者说调用类而得到的(调用类的过程称为类的实例化),比如对象t1是调用类StanfordTeacher得到的
如果一切皆为对象,那么类StanfordTeacher本质也是一个对象,既然所有的对象都是调用类得到的,那么StanfordTeacher必然也是调用了一个类得到的,这个类称为元类
于是我们可以推导出===>产生StanfordTeacher的过程一定发生了:StanfordTeacher=元类(…)
img
img
二 class关键字创建类的流程分析
上文我们基于python中一切皆为对象的概念分析出:我们用class关键字定义的类本身也是一个对象,负责产生该对象的类称之为元类(元类可以简称为类的类),内置的元类为type
class关键字在帮我们创建类时,必然帮我们调用了元类StanfordTeacher=type(…),那调用type时传入的参数是什么呢?必然是类的关键组成部分,一个类有三大组成部分,分别是
1、类名class_name=’StanfordTeacher’
2、基类们class_bases=(object,)
3、类的名称空间class_dic,类的名称空间是执行类体代码而得到的
调用type时会依次传入以上三个参数
综上,class关键字帮我们创建一个类应该细分为以下四个过程
img
img
补充:exec的用法
img
四 自定义元类控制类StanfordTeacher的创建
一个类没有声明自己的元类,默认他的元类就是type,除了使用内置元类type,我们也可以通过继承type来自定义元类,然后使用metaclass关键字参数为一个类指定元类
img
自定义元类可以控制类的产生过程,类的产生过程其实就是元类的调用过程,即StanfordTeacher=Mymeta(‘StanfordTeacher’,(object),{…}),调用Mymeta会先产生一个空对象StanfordTeacher,然后连同调用Mymeta括号内的参数一同传给Mymeta下的__init__方法,完成初始化,于是我们可以
img
img
img
五 自定义元类控制类StanfordTeacher的调用
储备知识:call
img
由上例得知,调用一个对象,就是触发对象所在类中的__call__方法的执行,如果把StanfordTeacher也当做一个对象,那么在StanfordTeacher这个对象的类中也必然存在一个__call__方法
img
默认地,调用t1=StanfordTeacher(‘lili’,18)会做三件事
1、产生一个空对象obj
2、调用__init__方法初始化对象obj
3、返回初始化好的obj
对应着,StanfordTeacher类中的__call__方法也应该做这三件事
img
上例的__call__相当于一个模板,我们可以在该基础上改写__call__的逻辑从而控制调用StanfordTeacher的过程,比如将StanfordTeacher的对象的所有属性都变成私有的
上例中涉及到查找属性的问题,比如self.__new__,请看下一小节
img
五 再看属性查找
结合python继承的实现原理+元类重新看属性的查找应该是什么样子呢???
img
在学习完元类后,其实我们用class自定义的类也全都是对象(包括object类本身也是元类type的 一个实例,可以用type(object)查看),我们学习过继承的实现原理,如果把类当成对象去看,将下述继承应该说成是:对象StanfordTeacher继承对象Foo,对象Foo继承对象Bar,对象Bar继承对象object
img
于是属性查找应该分成两层,一层是对象层(基于c3算法的MRO)的查找,另外一个层则是类层(即元类层)的查找
img
img
依据上述总结,我们来分析下元类Mymeta中__call__里的self.__new__的查找
总结,Mymeta下的__call__里的self.new__在StanfordTeacher、Foo、Bar里都没有找到__new__的情况下,会去找object里的__new__,而object下默认就有一个__new__,所以即便是之前的类均未实现__new,也一定会在object中找到一个,根本不会、也根本没必要再去找元类Mymeta->type中查找__new__
img
img
我们在元类的__call__中也可以用object.new(self)去造对象
img
但我们还是推荐在__call__中使用self.new(self)去创造空对象,因为这种方式会检索三个类StanfordTeacher->Foo->Bar,而object.__new__则是直接跨过了他们三个
最后说明一点
img
六 作业
img
1、在元类中控制把自定义类的数据属性都变成大写
2、在元类中控制自定义的类无需__init__方法
1.元类帮其完成创建对象,以及初始化操作;
2.要求实例化时传参必须为关键字形式,否则抛出异常TypeError: must use keyword argument
3.key作为用户自定义类产生对象的属性,且所有属性变成大写
img
3、在元类中控制自定义的类产生的对象相关的属性全部为隐藏属性
4、基于元类实现单例模式
img
img
视频链接:
python快速入门补充_哔哩哔哩 (゜-゜)つロ 干杯~-bilibiliwww.bilibili.com/video/av73346821?p=1