Python元类

1.基础使用

# 准备一个基类（父类）
class BaseClass:
    def talk(self):
        print("i am people")


# 准备一个方法
def say(self):
    print("hello")


# 使用type来创建User类
# 参数1: 类的名称，若不指定，也要传入空字符串
# 参数2: 父类，注意以tuple的形式传入,若没有父类也要传入空tuple(),默认继承object
# 参数3: 绑定的方法或属性，注意以dict的形式传入
User = type("User", (BaseClass,), {"name": "user", "say": say})
user = User()
user.talk()
user.say()

2.实践应用

import numbers


class Field:
    pass


class IntField(Field):
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        self._value = None

    def __get__(self, instance, owner):
        return self._value

    def __set__(self, instance, value):
        if not isinstance(value, numbers.Integral):
            raise ValueError("int value need")
        self._value = value


class StrField(Field):
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        self._value = None

    def __get__(self, instance, owner):
        return self._value

    def __set__(self, instance, value):
        if not isinstance(value, str):
            raise ValueError("string value need")
        self._value = value


class ModelMetaClass(type):
    def __new__(cls, name, bases, attrs):
        # 第一次进入__new__是创建BaseModel类，name="BaseModel"
        if name == "BaseModel":
            return super().__new__(cls, name, bases, attrs)
        # 第二次进入__new__是创建User类及其实例，name="User"
        # 根据属性类型，取出字段
        fields = {k: v for k, v in attrs.items() if isinstance(v, Field)}

        # 如果User中有指定Meta信息，比如表名，就以此为准
        # 如果没有指定，就默认以 类名的小写 做为表名，比如User类，表名就是user
        _meta = attrs.get("Meta", None)
        db_table = name.lower()
        if _meta is not None:
            table = getattr(_meta, "db_table", None)
            if table is not None:
                db_table = table

        # 注意原来由User传递过来的各项参数attrs，最好原模原样的返回，
        # 如果不返回，有可能下面的数据描述符不起作用
        # 除此之外，我们可以往里面添加我们自定义的参数
        attrs["db_table"] = db_table
        attrs["fields"] = fields
        return super().__new__(cls, name, bases, attrs)


class BaseModel(metaclass=ModelMetaClass):
    def __init__(self, *args, **kw):
        for k, v in kw.items():
            # 这里执行赋值操作，会进行数据描述符的__set__逻辑
            setattr(self, k, v)
        super().__init__()

    def save(self):
        db_columns = []
        db_values = []
        for column, value in self.fields.items():
            db_columns.append(str(column))
            db_values.append(str(getattr(self, column)))
        sql = "insert into {table} ({columns}) values({values})".format(
            table=self.db_table, columns=','.join(db_columns),
            values=','.join(db_values))
        return sql


class User(BaseModel):
    id = IntField('id')
    name = StrField('username')
    email = StrField('email')
    password = StrField('password')

    class Meta:
        db_table = "user"


if __name__ == '__main__':
    # 实例化成一条记录
    u = User(id=20210915, name="xiaopanwye", email="xiaopanwye@email.com", password="abc123")
    # 保存这条记录
    result = u.save()
    print(result)

注意

• 元类的__new__ 在创建类时就会进入,它可以获取到上层类的一切属性和方法,包括类名,魔法方法
• 而普通类的__new__ 在实例化时就会进入,它仅能获取到实例化时外界传入的属性