面向对象(六)--元类
一、什么是元类
1、在python中,一切皆对象,而对象都是由类实例化得到的。对象是调用类或自定义类得到的,如果说一切皆对象,那么自定义类也是一个对象,只要是对象都是调用一个类实例化得到
2、对象tea1是调用类OldboyTeacher产生的,而OldboyTeacher类也是通过调用一个类实例化对象获得,即OldboyTeacher = 元类(……),内置的元类是type
(1)调用元类------->自定义的类
(2)调用自定义的类-------->自定义的对象
class OldboyTeacher: def __init__(self,name,age,sex): self.name=name self.age=age self.sex=sex def score(self): print("%s is scoring" %self.name) teal=OldboyTeacher("pie",18,"male") print(type(teal)) #<class '__main__.OldboyTeacher'> print(type(OldboyTeacher)) #<class 'type'>
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
二、class关键字创建类的底层原理
1、先拿到类名
2、再拿到类的基类
3、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)
4、调用type元类实例化得到自定义的类
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#1.拿到类名 class_name = 'OldboyTeacher' #2.拿到类的父类 class_bases = (object) #3.拿到类的名称空间 class_dict={} class_body=''' school = 'Oldboy' 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_dict) #4.调用元类type产生自定义的类 OldboyTeacher=type(class_name,class_bases,class_dict) print(OldboyTeacher) # type
5、补充exec用法
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#exec(参数一,参数二,参数三):三个参数 #参数一:包含一系列python代码的字符串 #参数二:全局作用域(字典形式),如果不指定,默认为globals() #参数三:局部作用域(字典形式),如果不指定,默认为locals() #可以把exec命令的执行当成是一个函数的执行,会将执行期间产生的名字存放于局部名称空间中
三、自定义元类来控制类的产生(__init__方法)
1、模板
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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 __init__(self,class_name,class_bases,class_dic): print(self) print(class_name) print(class_bases) print(class_dic) class OldboyTeacher(object,metaclass=Mymeta): # OldboyTeacher=Mymeta('OldboyTeacher',(object,),{...}) school = 'Oldboy' def __init__(self,name,age,sex): self.name=name self.age=age self.sex=sex def score(self): print('%s is scoring' %self.name)
2、控制类的产生
(1)类名必须要驼峰体
(2)类体必须有文档注释,且文档注释不能为空
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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 __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 or len(doc) == 0 or len(doc.strip('\n ')) == 0: raise TypeError('类体中必须有文档注释,且文档注释不能为空') class OldboyTeacher(object,metaclass=Mymeta): #OldboyTeacher=Mymeta('OldboyTeacher',(object,),{...}) school = 'Oldboy' def __init__(self,name,age,sex): self.name=name self.age=age self.sex=sex def score(self): print('%s is scoring' %self.name) print(OldboyTeacher.__dict__)
四、自定义元类来控制类的调用(__call__方法)
1、自定义元类
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
2、实例化类
(1)先产生一个空对象
(2)执行__init__方法,完成对象的初始属性操作
(3)返回初始化好的那个对象
3、对象之所以可以调用,是因为对象的类中有方法__call__。所以,自定义类作为对象时,定义它的类中有__call__方法,就可以调用
4、调用自定义类
调用OldboyTeacher(...)就是在调用OldboyTeacher的类中的__call__,那么在该__call__中就需要做上述三件事
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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=OldboyTeacher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OldboyTeacher这个类的对象 # 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 OldboyTeacher(object,metaclass=Mymeta): #OldboyTeacher=Mymeta('OldboyTeacher',(object,),{...}) school = 'Oldboy' # 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=OldboyTeacher('egon',18,'male') # 会触发OldboyTeacher的类(即元类)中的__call__函数 print(tea1) print(tea1.__dict__)
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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=OldboyTeacher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OldboyTeacher这个类的对象 # 2. 执行__init__方法,完成对象的初始属性操作 self.__init__(tea_obj,*args,**kwargs) # print(tea_obj.__dict__) tea_obj.__dict__={('_%s__%s' %(self.__name__,k)):v for k,v in tea_obj.__dict__.items()} # 3. 返回初始化好的那个对象 return tea_obj class OldboyTeacher(object,metaclass=Mymeta): #OldboyTeacher=Mymeta('OldboyTeacher',(object,),{...}) school = 'Oldboy' 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=OldboyTeacher('egon',18,'male') # 会触发OldboyTeacher的类(即元类)中的__call__函数 # print(tea1) print(tea1.__dict__)
五、属性查找
于是属性查找应该分成两层,一层是对象层(基于c3算法的MRO)的查找,另外一个层则是类层(即元类层)的查找
查找顺序: 1、先对象层:teacher对象-->OldoyTeacher类-->Foo父类-->Bar父类的父类-->object 2、然后元类层:Mymeta-->type