Python 使用元类type创建类对象常见应用详解

本文实例讲述了Python 使用元类type创建类对象。分享给大家供大家参考，具体如下：

type("123") 可以查看变量的类型;同时 type("类名",(父类),{类属性:值,类属性2:值}) 可以创建一个类。

在Python中不建议一个函数具有不同的功能(重载)；type()具有不同的功能是为了兼容之前的版本。

类可以创建实例对象，类对象是由元类创建的。 (元类创建类，类创建实例对象)

type就是元类(type本质上就是一个类)

demo.py（用元类type创建类）：

# 通过class关键字创建类
class MyClass1(object):
  name = "张三" # 类属性 (所有实例对象共用)
  age = 23
# 通过type创建类。 type()返回的是创建的类对象的引用。
Test2 = type("MyClass2",(object,),{"name":"张三","age":23}) # Test2是MyClass2类的引用，一般变量名和类名保持一致。
print(Test2()) # <__main__.MyClass2 object at 0x7fa05a4ca9e8>

demo.py（用type创建带有方法的类）：

# 实例方法
def print_b(self):
  print(self.num)
# 静态方法
@staticmethod
def print_static():
  print("----haha-----")
# 类方法
@classmethod
def print_class(cls):
  print(cls.num)
# 用type创建类
B = type("B", (object,), {"num":100, "print_b": print_b, "print_static": print_static, "print_class": print_class})
b = B()
b.print_b()   # 100
b.print_static() # ----haha-----
b.print_class()  # 100

元类的应用

在定义一个类的时候可以为其指定__metaclass__属性(指定创建该类的元类)，默认使用type元类创建类对象。

通过指定自定义的元类，可以对类的创建进行拦截。可以对类名、继承的父类、属性(方法)做一些预处理。

例如：将类名大写，默认继承object类，添加、修改属性(方法)名(私有属性的伪私有化就是通过修改属性名实现的)。

装饰器是对函数进行功能扩展(不用修改原代码)，而元类可以对类进行功能扩展(添加额外的属性/方法)。

demo.py（用函数指定__metaclass__属性）：

#-*- coding:utf-8 -*-
def upper_attr(class_name, class_parents, class_attr):
  # class_name 会保存类的名字 Foo
  # class_parents 会保存类的父类 object
  # class_attr 会以字典的方式保存所有的类属性/方法
  # 遍历属性字典，把不是__开头的属性名字变为大写
  new_attr = {}
  for name, value in class_attr.items():
    if not name.startswith("__"):
      new_attr[name.upper()] = value
  # 调用type来创建一个类
  return type(class_name, class_parents, new_attr)
class Foo(object, metaclass=upper_attr): # python3的方式
  # python2.x的方式。
  # __metaclass__ = upper_attr # 设置Foo类的元类为upper_attr
  bar = 'bip'
print(hasattr(Foo, 'bar'))
print(hasattr(Foo, 'BAR'))
f = Foo()
print(f.BAR)

demo.py（用类指定__metaclass__属性）：

class UpperAttrMetaClass(type):
  # __new__ 是在__init__之前被调用的特殊方法
  # __new__是用来创建对象并返回之的方法
  # 而__init__只是用来将传入的参数初始化给对象
  # 你很少用到__new__，除非你希望能够控制对象的创建
  # 这里，创建的对象是类，我们希望能够自定义它，所以我们这里改写__new__
  # 如果你希望的话，你也可以在__init__中做些事情
  # 还有一些高级的用法会涉及到改写__call__特殊方法，但是我们这里不用
  def __new__(cls, class_name, class_parents, class_attr):
    # 遍历属性字典，把不是__开头的属性名字变为大写
    new_attr = {}
    for name, value in class_attr.items():
      if not name.startswith("__"):
        new_attr[name.upper()] = value
    # 方法1：通过'type'来做类对象的创建
    return type(class_name, class_parents, new_attr)
    # 方法2：复用type.__new__方法
    # 这就是基本的OOP编程，没什么魔法
    # return type.__new__(cls, class_name, class_parents, new_attr)
# python3的用法
class Foo(object, metaclass=UpperAttrMetaClass):
  bar = 'bip'
# python2的用法
# class Foo(object):
#   __metaclass__ = UpperAttrMetaClass
#   bar = 'bip'
print(hasattr(Foo, 'bar'))
# 输出: False
print(hasattr(Foo, 'BAR'))
# 输出:True
f = Foo()
print(f.BAR)
# 输出:'bip'

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希望本文所述对大家Python程序设计有所帮助。