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python中的元类

2023-01-30 22:33

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元类
- 什么是元类
- 自定义元类
- 其他

元类

什么是元类

我们创建一个类目的是为了创建该类的实例对象，而元类就是用来创建类的。换个理解方式就是，元类就是创建类的类。

在python中可以使用type函数创建一个类，参考
python中type的用法
，用法如下：

tpye(name, bases, dict)

name 类名
bases 父类的元组
dict 类的属性方法和值组成的键值对

实际上 type() 函数就是一个元类，是python默认用来创建所有类的元类。

类似于 str 是创建字符串对象的类，int 是创建整形对象的类， type 就是用来创建类对象的类。可以通过 __class__属性来查看对象是由谁创建的：

>>> age = 10
>>> print(age.__class__)
<class 'int'>

>>> name = "zhangsan"
>>> print(name.__class__)
<class 'str'>

>>> def foo():
...     pass
...
>>> print(foo.__class__)
<class 'function'>

可以看出所有对象都是由类创建的，这些类又是谁创建的？可以打印下__class__ 的 __class__ 属性：

>>> print(age.__class__.__class__)
<class 'type'>
>>> print(name.__class__.__class__)
<class 'type'>
>>> print(foo.__class__.__class__)
<class 'type'>

可以得出所有类都是通过 type 类创建的，而type就是python自带的元类。

自定义元类

创建自定义元类之前，需要先了解一个属性，__metaclass__ 属性，了解 __metaclass__之前需要先了解python类的创建流程...

__metaclass__ 属性用来指定当前类的元类，所以我们可以指定 __metaclass__ 属性的值，来自定义元类。自定义元类可以是一个类也可以是一个函数，他只需要像 type 函数一样，接收 name, bases, dict三个参数，并在处理完毕之后调用 type函数，并返回 type 函数创建好的类对象即可。

使用方法：

python2:

class Foo(object):
    # 设置Foo类的元类为add_property
    __metaclass__ = add_property

python3:

# 设置Foo类的元类为add_property
class Foo(metaclass=add_property):
    pass

使用函数创建元类

使用自定义元类给类增加属性：

def add_property(name, bases, dict):
    """给类增加属性"""
    age = 18
    name = "zhangsan"

    def say(self):
        print(age)
        print(name)

    dict = {"age": age, "name":name, "say": say}

    return type(name, bases, dict)


# 设置User类的元类为add_property
class User(metaclass=add_property):
    pass


user = User()
user.say()

运行结果：

18
zhangsan

使用类创建元类

使用自定义元类给类增加属性：

class Add_property:
    def __new__(self, name, bases, dict):
        """给类增加属性"""
        age = 18
        name = "zhangsan"

        def say(self):
            print(age)
            print(name)

        dict = {"age": age, "name":name, "say": say}

        return type(name, bases, dict)


# 设置User类的元类为Add_property
class User(metaclass=Add_property):
    pass


user = User()
print(user.age)
user.say()

运行结果：