Python面向对象篇之元类，附Django Model核心原理
关于元类，我写过一篇，如果你只是了解元类，看下面这一篇就足够了。
本篇是深度解剖，如果你觉得元类用不到，呵呵，那是因为你不了解Django。
在Python中有一个type类，所有的类都是基于type类生成的，可谓万物之母。
如此广袤无垠的python生态圈，都是由type产生出来的。
Python面向对象总计包含五大部分：
常用部分：
3.class(类，或者叫实例生成器)
4.instance(实例)
5.实例的各种属性与方法，我们平常使用python时，调用的就是它们。
不常用部分（类从何而来）：
1.type
2.metaclass(元类，或者叫类生成器)
两种方式创建类：
# 创建一个Hello类，拥有属性say_hello class Hello(): def say_hello(self, name='gregory'): print( 'Hello, %s.'% name) # 从Hello类创建一个实例hello hello =Hello() # 使用hello调用方法say_hello hello.say_hello() def func(self, name='gregory'): # 创建函数func print('Hi, %s.'% name) Hi= type('Hi', (object,), dict(say_hello=func)) # 通过type创建Hi class hello=Hi() hello.say_hello()
效果一样的。
Hi= type('Hi', (object,), dict(say_hello=func))
第一个参数： 类名。我是谁。
第二个参数：当前类的基类。我从哪里来，也就是我的“父类”，以上实例中我的父类是“object”——python中一种非常初级的类。
第三个参数：类的成员。我要到哪里去，将需要调用的方法和属性包含到一个字典里，再作为参数传入。以上实例中，say_hello方法包装进了字典中。
type可以直接生成类（class），但也可以先生成元类（metaclass），再使用元类批量定制类（class）。
元类均被命名后缀为Metalass，元类的生命周期：
class SayMetaClass(type): #元类是由“type”衍生而出，所以父类需要传入type。 def __new__(cls, name, bases, attrs): #元类的操作都在 __new__中完成，它的第一个参数是将创建的类，之后的参数即是三大永恒命题：类名，基类，类的成员。 attrs['say_'+ name] =lambda self, value, saying=name:print(saying + ','+ value +'!') #创造属性和方法，由元类创建的类叫“Hello”，那创建时就自动有了一个叫“say_Hello”的类方法 # 然后又将类的名字“Hello”作为默认参数saying，传到了方法里面。 # 然后把hello方法调用时的传参作为value传进去，最终打印出来。 return type.__new__(cls, name, bases, attrs) #传承类名，父类，属性 class Hello(object, metaclass =SayMetaClass): # 创建类，通过元类创建的类，第一个参数是父类，第二个参数是metaclass pass hello =Hello()# 创建实列 hello.say_Hello( 'gregory')# 调用实例方法 class Nihao(object,metaclass=SayMetaClass): pass nihao=Nihao() nihao.say_Nihao("greg 李")
应用：Django的核心思想是“Object Relational Mapping”，即对象-关系映射，简称ORM。
这是Django的一大难点，但学完了元类，一切变得清晰。你对Django的理解将更上一层楼！
通过元类创建ORM
class Field(object): def __init__(self, name, column_type): self.name = name self.column_type = column_type def __str__(self): return '<%s:%s>'% (self.__class__.__name__,self.name) class StringField(Field): def __init__(self, name): super(StringField,self).__init__(name,'varchar(100)') class IntegerField(Field): def __init__(self , name): super(IntegerField,self).__init__(name,'bigint') class ModelMetaclass(type): def __new__(cls, name, bases, attrs): if name=='Model': return type.__new__(cls, name, bases, attrs) print('Found model: %s' % name) mappings = dict() for k, v in attrs.items(): if isinstance(v, Field): print('Found mapping: %s ==> %s' % (k, v)) mappings[k] = v for k in mappings.keys(): attrs.pop(k) attrs['__mappings__'] = mappings # 保存属性和列的映射关系 attrs['__table__'] = name # 假设表名和类名一致 return type.__new__(cls, name, bases, attrs) class Model(dict, metaclass=ModelMetaclass): def __init__(self, **kwarg): super(Model, self).__init__(**kwarg) def __getattr__(self, key): try: return self[key] except KeyError: raise AttributeError("'Model' object has no attribute '%s'" % key) def __setattr__(self, key, value): self[key] = value # 模拟建表操作 def save(self): fields = [] args = [] for k, v in self.__mappings__.items(): fields.append(v.name) args.append(getattr(self, k, None)) sql = 'insert into %s (%s) values (%s)' % (self.__table__, ','.join(fields), ','.join([str(i) for i in args])) print('SQL: %s' % sql) print('ARGS: %s' % str(args)) class User(Model): # 定义类的属性到列的映射： id = IntegerField('id') name = StringField('username') email = StringField('email') password = StringField('password') u = User(id=12345, name='Gregory', email='292409083@qq.com', password='iamgreg') u.save()
这是Django中的Model版块核心原理！
运行结果：
Found model: User Found mapping: id ==> <IntegerField:id> Found mapping: name ==> <StringField:username> Found mapping: email ==> <StringField:email> Found mapping: password ==> <StringField:password> SQL: insert into User(id,username,email,password) values (12345,Gregory,292409083@qq.com,iamgreg) ARGS: [12345, 'Gregory', '292409083@qq.com', 'iamgreg']
