什么是元類(lèi)

Python中，一切皆對(duì)象，我們定義的數(shù)字、字符串、函數(shù)、列表等都是對(duì)象，對(duì)象是類(lèi)（class）的是實(shí)例，而類(lèi)（class）其實(shí)也是對(duì)象，是type的實(shí)例。這個(gè)type就是Python中的元類(lèi)（metaclass）。所謂元類(lèi)就是用于創(chuàng)建所有類(lèi)型的類(lèi)，Python中的所有新式類(lèi)以及Python3中的所有類(lèi)都是type元類(lèi)的實(shí)例。我們看下面這個(gè)例子：

print(type(0))  # <class 'int'>
print(type(int))  # <class 'type'>
print(type("tigeriaf"))  # <class 'str'>
print(type(str))  # <class 'type'>
print(type([1, 2, 3]))  # <class 'list'>
print(type(list))  #  <class 'type'>
class User:
    pass
u = User()
print(type(u))  # <class '__main__.User'>
print(type(User))  # <class 'type'>
print(type(type))  # <class 'type'>

type元類(lèi)動(dòng)態(tài)創(chuàng)建類(lèi)

之前我們定義類(lèi)要使用class關(guān)鍵字進(jìn)行創(chuàng)建，除了這樣我們還可以使用type動(dòng)態(tài)的去創(chuàng)建類(lèi)。

用法如下：

type(name, bases, dict)，接收三個(gè)參數(shù)

• 第一個(gè)參數(shù)name是指要?jiǎng)?chuàng)建類(lèi)的名稱(chēng)
• 第二個(gè)參數(shù)bases是指需要繼承父類(lèi)的元組
• 第三個(gè)參數(shù)dict是類(lèi)的屬性

例如：

class User:
    def __init__(self):
        self.name = 'tigeriaf'
print(User)
user = User()
print(user.name)

class User:
    def __init__(self):
        self.name = 'tigeriaf'
print(User)
user = User()
print(user.name)

以上兩種方式都可以創(chuàng)建類(lèi)，輸出結(jié)果也是一樣的，可見(jiàn)使用type動(dòng)態(tài)的去創(chuàng)建類(lèi)也是非常方便的。

自定義元類(lèi)

通過(guò)上面的例子我們知道可以使用type(name, bases, dict)來(lái)創(chuàng)建類(lèi)，如果當(dāng)使用type元類(lèi)無(wú)法滿足我們的一些需求時(shí)，我們可以自定義一個(gè)元類(lèi)并使用該元類(lèi)去創(chuàng)建類(lèi)嗎？答案是可以的，下面我們來(lái)看一下：

class MyMetaClass(type):
    def __init__(cls, name, bases, dict):
        super().__init__(name, bases, dict)
        cls.int_attrs = {}
        for k, v in dict.items():
            if type(v) is int:
                cls.int_attrs[k] = v
User = MyMetaClass('User', (), {'name': 'tigeriaf', "age": 24, "level": 2, "introduction": "Python全菜工程師"})
print(User)  # <class '__main__.User'>
user = User()  
print(user.name)  # tigeriaf
print(user.int_attrs)  # {'age': 24, 'level': 2}

也可以使用下面這種方法，去創(chuàng)建繼承元類(lèi)的類(lèi)。

class User(metaclass=MyMetaClass):
    pass

注意：在Python2中使用元類(lèi)需要在要?jiǎng)?chuàng)建的類(lèi)內(nèi)對(duì)__metaclass__進(jìn)行賦值，值為元類(lèi)。

上述代碼定義一個(gè)類(lèi)MyMetaClass，繼承自type類(lèi)，因?yàn)閠ype是元類(lèi)，所以MyMetaClass也是一個(gè)元類(lèi)，在__init__通過(guò)super().__init__(name, bases, dict)調(diào)用了父類(lèi)type的__init__()方法，在實(shí)現(xiàn)自定義元類(lèi)的基礎(chǔ)上，還在創(chuàng)建類(lèi)的時(shí)候把屬性循環(huán)了一遍，然后值為int類(lèi)型的屬性單獨(dú)存了起來(lái)。這樣我們就實(shí)現(xiàn)了比type元類(lèi)更定制化的元類(lèi)了，我們可以隨意在元類(lèi)內(nèi)添加我們想要的功能。

總結(jié)

總體下來(lái)，發(fā)現(xiàn)元類(lèi)及其使用有些難以理解且看不出有什么特別的地方能讓我們?nèi)ナ褂茫冒桑_實(shí)如此，通常情況下確實(shí)可能用不到它，其實(shí)元類(lèi)主要就是在類(lèi)和實(shí)例創(chuàng)建的時(shí)候發(fā)揮作用，來(lái)實(shí)現(xiàn)一些功能，如果確實(shí)不清楚什么時(shí)候該去使用的話，那我們就不需要它，當(dāng)真正需要它的時(shí)候，我們可能就會(huì)發(fā)現(xiàn)它的強(qiáng)大之處。

本篇文章就到這里了，希望能夠給你帶來(lái)幫助，也希望您能夠多多關(guān)注腳本之家的更多內(nèi)容!

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