廖雪峰Python学习笔记——使用元类

元类(MetaClasses)

元类提供了一个改变Python类行为的有效方式。

元类的定义是“一个类的类”。任何实例是它自己的类都是元类。

class demo(object):
    pass
 
obj = demo()
 
print "Class of obj is {0}".format(obj.__class__)
print "Class of obj is {0}".format(demo.__class__)
 
# Class of obj is <class '__main__.demo'>
# Class of obj is <type 'type'>

在上例中，我们定义了一个类demo，并且生成了一个该类的对象obj。首先，可以看到obj的__class__是demo。有意思的来了，那么demo的class又是什么呢？可以看到demo的__class__是type。

所以说type是python类的类，换句话说，上例中的obj是一个demo的对象，而demo本身又是type的一个对象。

所以说type就是一个元类，而且是python中最常见的元类，因为它使python中所有类的默认元类。

因为元类是类的类，所以它被用来创建类(正如类是被用来创建对象的一样)。但是，难道我们不是通过一个标准的类定义来创建类的么？的确是这样，但是python内部的运作机制如下：

• • 当看见一个类定义，python会收集所有属性到一个字典中。
  • 当类定义结束，python将决定类的元类，我们就称它为Meta吧。
  • 最后，python执行Meta(name, bases, dct)，其中：

a. Meta是元类，所以这个调用是实例化它。
b. name是新建类的类名。
c. bases是新建类的基类元组
d. dct将属性名映射到对象，列出所有的类属性。

那么如何确定一个类(A)的元类呢？简单来说，如果一个类(A)自身或其基类(Base_A)之一有__metaclass__属性存在，则这个类(A/Base_A)就是类(A)的元类。否则type就将是类(A)的元类。

 

 

 metaclass 原理

metaclass的原理其实是这样的：当定义好类之后，创建类的时候其实是调用了type的__new__方法为这个类分配内存空间，创建

好了之后再调用type的__init__方法初始化（做一些赋值等）。所以metaclass的所有magic其实就在于这个__new__方法里面了。

说说这个方法：__new__(cls, name, bases, attrs)

cls: 将要创建的类，类似与self，但是self指向的是instance，而这里cls指向的是class

name: 类的名字，也就是我们通常用类名.__name__获取的。

bases: 基类

attrs: 属性的dict。dict的内容可以是变量(类属性），也可以是函数（类方法）。

 

所以在创建类的过程，我们可以在这个函数里面修改name，bases，attrs的值来自由的达到我们的功能。这里常用的配合方法是

getattr和setattr（just an advice)