一、什么是元类

 二、如何使用元类

 （一）不依赖class关键字创建一个自定义类

 （二）自定义元类控制类的产生

 （三）自定义元类控制类的调用

一、什么是元类

在python中,一切皆对象,而对象都是由类实例化得到的。所以类也是对象，而类的类就是元类，其实 type 就是元类。

二、如何使用元类

class Teacher:

    def __init__(self,name,age,sex):

        self.name=name

        self.age=age

        self.sex=sex

    def score(self):

        print('%s is scoring' %self.name)

tea1=Teacher('egon',18,'male')

print(type(tea1))   #<class '__main__.Teacher'>

print(type(Teacher))  #<class 'type'>

print(Teacher)    #<class '__main__.Teacher'>

对象tea1是调用Teacher类得到的,如果说一切皆对象,那么Teacher也是一个对象,

只要是对象，都是调用一个类实例化得到的,即Teacher=元类(...),内置的元类是type

类与元类的关系:

调用元类---->自定义的类
调用自定义的类---->自定义的对象

class关键字创建自定义类的底层的工作原理,分为四步

先拿到类名:'Teacher'
再拿到类的基类们:(object,)
然后拿到类的名称空间(执行类体代码,将产生的名字放到类的名称空间也就是一个字典里,)
调用元类实例化得到自定义的类: Teacher=type('Teacher',(object,),{...})

自定义类的三个关键组成部分:

类名
类的基类们
类的名称空间

1、不依赖class关键字创建一个自定义类

创建之前需要了解一下exec函数

exec: 是一个python内置函数，可以将字符串的代码添加到局部名称空间中;

exec(字符串形式的代码, 全局名称空间, 局部名称空间)

#1. 拿到类名

class_name='Teacher'

#2. 拿到类的基类们:(object,)

class_bases=(object,)

#3. 拿到类的名称空间

class_dic={}

class_body="""

school = 'Qinghua'

def __init__(self,name,age,sex):

    self.name=name

    self.age=age

    self.sex=sex

def score(self):

    print('%s is scoring' %self.name)

"""

exec(class_body,{},class_dic)

print(class_dic)

#4.调用type得到自定义的类

Teacher=type(class_name,class_bases,class_dic)

print(Teacher)  #<class '__main__.Teacher'> 跟用class定义的类一样

print(Teacher)

# print(Teacher.school)

# print(Teacher.score)

tea1=Teacher('egon',18,'male')

print(tea1.__dict__)

2、自定义元类控制类的产生

模板：

#但凡继承了type的类才能称之为自定义的元类,否则就是只是一个普通的类

class Mymeta(type):

	def __init__(self,class_name,class_bases,class_dic):

        print(self)    #self--->Teacher

        print(class_name)

        print(class_bases)

        print(class_dic)

#Teacher=Mymeta('Teacher',(object,),{...})

class Teacher(object,metaclass=Mymeta): #metaclas--->元类

    def __init__(self,name,age,sex):

        self.name=name

        self.age=age

        self.sex=sex

    def score(self):

        print('%s is scoring' %self.name)

控类的产生：

1.控制类名必须用驼峰体：

2.类体必须有文档注释

class Mymeta(type):

	school = 'Qinghua'

	def __init__(self,class_name,class_bases,class_dic):

        if class_name.islower():

            raise TypeError('类名必须使用驼峰体')

        doc = class_dic.get('__doc__')

        if doc is None:

            raise TypeError('类体中必须有文档注释')

#Teacher=Mymeta('Teacher',(object,),{...})

class Teacher(object,metaclass=Mymeta): #metaclas--->元类

	school = 'Qinghua'

    def __init__(self,name,age,sex):       #self--->Teacher

        self.name=name

        self.age=age

        self.sex=sex

    def score(self):

        print('%s is scoring' %self.name)

print(Teacher.__dict__)

3、自定义元类控制类的调用

'''

class Mymeta(type): #但凡继承了type的类才能称之为自定义的元类,否则就是只是一个普通的类

    pass

class Teacher(object): #Teacher=Mymeta('Teacher',(object,),{...})

    school = 'Qinghua'

    def __init__(self,name,age,sex):

        self.name=name

        self.age=age

        self.sex=sex

    def score(self):

        print('%s is scoring' %self.name)

    def __call__(self, *args, **kwargs):

        print(self)

        print(args)

        print(kwargs)

tea1=Teacher('egon',18,'male')

tea1(1,2,a=1,b=2) #__call__(tea1,(1,2).{'a':1,'b':2})

'''

总结:对象之所以可以调用,是因为对象的类中有一个函数__call__

推导:如果一切皆对象,那么Teacher也是一个对象,该对象之所可以调用,肯定是这个对象的类中也定义了一个函数__call__

class Mymeta(type): #但凡继承了type的类才能称之为自定义的元类,否则就是只是一个普通的类

    def __call__(self, *args, **kwargs): #self=Teacher这个类,args=('egon',18,'male'),kwargs={}

        # 1. 先产生一个空对象

        tea_obj=self.__new__(self) #tea_obj是Teacher这个类的对象   self--->Teacher

        # 2. 执行__init__方法,完成对象的初始属性操作

        self.__init__(tea_obj,*args,**kwargs)

        # 3. 返回初始化好的那个对象

        return tea_obj

class Teacher(object,metaclass=Mymeta): #Teacher=Mymeta('Teacher',(object,),{...})

    school = 'Qinghua'

    #tea_obj,'egon',18,'male'

    def __init__(self,name,age,sex):

        self.name=name

        self.age=age

        self.sex=sex

    def score(self):

        print('%s is scoring' %self.name)

tea1=Teacher('egon',18,'male') # 会触发Teacher的类(即元类)中的__call__函数

print(tea1)

print(tea1.__dict__)

巴特西

Python 元类的基本介绍及使用

一、什么是元类

二、如何使用元类

1、不依赖class关键字创建一个自定义类

2、自定义元类控制类的产生

3、自定义元类控制类的调用

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