元类metaclass

一、什么是元类

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

class Player(object):
    
    team = 'Lakers'

    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def say(self):
        print('%s的%s带领%s获得了NBA总冠军' % (self.age, self.name, self.team))

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p1是调用类Player得到的

p1 = Player('詹姆斯', 34)

print(type(p1))  #查看p1对象的类是<class '__main__.Player'>

如果一切皆为对象，那么类Player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Player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Player的过程一定发生了：OldboyTeacher=元类(...)

print(type(Player))  #Player的类是<class 'type'>，证明是调用了type这个元类而产生的Player，即默认的元类为type

 

 

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Player=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='Player'

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

 

三、自定义元类控制类Player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

class Mymeta(type): #只有继承了type类才能称之为一个元类，否则就是一个普通的自定义类
    pass

class Player(object,metaclass=Mymeta): # Player=Mymeta('Player',(object),{...})
    
    team = 'Lakers'

    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def say(self):
        print('%s的%s带领%s获得了NBA总冠军' % (self.age, self.name, self.team))

 

 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Player=Mymeta('Player',(object),{...})，调用Mymeta会先产生一个空对象Player，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。我们知道，实例化对象时，会自动触发类的__init__()方法，那这自动触发是通过什么机制呢，答案是实例化对象的时候，先会调用类的元类的__clall__()方法。

默认地，调用p1 = Player('詹姆斯', 34)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，Mymeta类中的__call__方法也应该做这三件事

class Mymeta(type): #只有继承了type类才能称之为一个元类，否则就是一个普通的自定义类
    def __call__(self, *args, **kwargs):  # self=<class '__main__.Player'>
        #1、调用__new__产生一个空对象obj
        obj=self.__new__(self)  # 此处的self是类Player，必须传参，代表创建一个Player的对象obj

        #2、调用__init__初始化空对象obj
        self.__init__(obj, *args, **kwargs)

        #3、返回初始化好的对象obj
        return obj

class Player(object, metaclass=Mymeta):

    team = 'Lakers'

    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def say(self):
        print('%s的%s带领%s获得了NBA总冠军' % (self.age, self.name, self.team))

p1 = Player('詹姆斯', 34)
print(p1.__dict__)

>>>
{'name': '詹姆斯', 'age': 34}

 

更多元类知识可见：http://www.cnblogs.com/linhaifeng/articles/8029564.html