Python超详细讲解元类的使用

目录

• 类的定义
• 一、什么是元类
• 二、注意区分元类和继承的基类
• 三、type 元类的使用
• 四、自定义元类的使用

类的定义

对象是通过类创建的，如下面的代码：

# object 为顶层基类
class Work(object):
    a = 100
Mywork = Work()   # 实例化
print(Mywork )   # Mywork 是 Work 所创建的一个对象  <__main__.Work object at 0x101eb4630>
print(type(Mywork))    # <class '__main__.Work'>
print(type(Work))    # 类型为元类 <class 'type'>

解析：

可以看见对象 Mywork 是类 Work 创建的实例。然但是可以看到Work的类型时由一个叫 type 的类创建的实例。即 Mywork —》 Work —》 type 创建

上面的例子中对象是动态创建的，类则是通过关键字 class 声明定义的

那么class关键字背后的玄机是什么呢？

• 实际上，class Work(object) 这样的代码，等价于 Work = type(‘Work’, (objects, ), {“a”:100})
• 即类 type 通过实例化创建了它的对象 Work，而这个 Work 恰恰是一个类，这样能创建类的类，就是 Python 的元类。而在python中内置的元类叫：type

一、什么是元类

• 用来创建类的类，叫做元类
• 类是元类创建出来的对象
• 函数type实际上是一个元类，type就是Python在背后用来创建所有类的元类

二、注意区分元类和继承的基类

• type是元类，所有的类都是通过type所创建出来的
• object顶层的基类，所有类的继承顶层父类都是object

三、type 元类的使用

可以看到type是小写，一般情况下都会认为它是一个函数，通过查看源代码去看下如下定义的：

class type(object):
"""
type(object_or_name, bases, dict)
type(object) -> the object's type
type(name, bases, dict) -> a new type
"""
	# 实例化
	def __init__(cls, what, bases=None, dict=None): # known special case of type.__init__
	     """
	     type(object_or_name, bases, dict)
	     type(object) -> the object's type
	     type(name, bases, dict) -> a new type
	     # (copied from class doc)
	     """
	     pass
	# 创建类
	@staticmethod     # known case of __new__
    def __new__(*args, **kwargs):   # real signature unknown
        """
        Create and return a new object.  See help(type) for accurate signature.
        （创建并返回一个新对象）
        """
        pass

type的用法一：获取数据时那种类型 ： type(object) -> the object’s type

a = 100
b = "100"
c = [11,22,33]
print(type(a))    # ======》 <class 'int'>
print(type(b))    # ======》 <class 'str'>
print(type(c))    # ======》 <class 'list'>

type的用法二：创建类：type(object_or_name, bases, dict)

1.在查看源码的时候，可以看到在初始化时，init__方法接受三个参数，type 在实例化的过程，也会重新创建一个新的类，而创建类的代码来自__new 方法，它的参数与 __init__方法是一样的。

2.当调用 type 进行实例化的时候，会先自动调用 new 方法，再调用__init__方法，最终会实例化一个对象，这个对象是一个类。

1. 元类 type 的 init 方法有3个参数：

1.name：类名（字符串类型）
 2.bases：继承的父类（元祖类型）
 3.dict：属性和方法组成的字典（字典类型）

具体例子：

# 通过 class 定义类
class Myclass(object):
    a = 100
    b = 200
# 通过type创建的类(动态创建类)
Myclass1 = type("Myclass1",(object,),{"a":"100","b":"200"})
print(Myclass)
print(Myclass1)

如果需要定义实例方法和类属性怎么办呢?，将方法和属性以字典的形式传进去

def work(self):
    print("这是实例方法——————work————————")
# 定义类属性值
def init_method(self, aa, bb, cc):
    self.aa = aa
    self.bb = bb
    self.cc = cc
# 通过type创建的类(动态创建类)
Myclass2 = type("Myclass2",(object,),{"a":"100","b":"200","work":work,"work_1":work_1,"__init__":init_method})
m = Myclass2(11,22,33)
m.work()
print(m.aa, m.bb, m.cc)

四、自定义元类的使用

既然元类可以创建类，那也可以自定义元类，自定义直接继承类 type ，在自定义元类的步骤：

1.定义一个类继承type

2.重写new方法

具体例子：

# 定义一个类继承type
class Mytest(type):
	# 重写new方法
    def __new__(cls, type_name, bases, atter, *args, **kwargs):
        new_cls = super().__new__(cls,type_name, bases, atter)
        return new_cls      # 返回新的类
M2 = Mytest("M2",(Mytest,),{"atter":100})
print(M2)     # =====》  <class '__main__.M2'>

使用class创建类的时候指定自定义的元类

1.不去指定时，默认创建都是type类

2.指定自定义的元类去创建类：metaclass = 指定的元类

class Myclass(type):
    """自定义的元类"""
    def __new__(cls, type_name, bases, attrs, *args, **kwargs):
        new_cls = super().__new__(cls, type_name, bases, attrs)
        print("这个是Myclass:", type_name, bases, attrs, )
        return new_cls
# 通过metaclass=xxxx   继承自定义元类
class Inherited_class(metaclass=Myclass):
    a = 100
    b = 200
print(type(Inherited_class))  # ======》 <class '__main__.Myclass'>

到此这篇关于Python超详细讲解元类的使用的文章就介绍到这了,更多相关Python元类内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！