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舉例講解Python中metaclass元類的創(chuàng)建與使用

更新時(shí)間：2016年06月30日 17:09:45 作者：cangmean

在Python中我們用type函數(shù)可以動(dòng)態(tài)地創(chuàng)建一個(gè)元類,同樣也可以用__metaclass__屬性來指定一個(gè)元類,接下來我們就來具體舉例講解Python中metaclass元類的創(chuàng)建與使用

元類是可以讓你定義某些類是如何被創(chuàng)建的。從根本上說，賦予你如何創(chuàng)建類的控制權(quán)。
元類也是一個(gè)類，是一個(gè)type類。

元類一般用于創(chuàng)建類。在執(zhí)行類定義時(shí)，解釋器必須要知道這個(gè)類的正確的元類，如果此屬性沒有定義，它會(huì)向上查找父類中的__metaclass__屬性。如果還沒發(fā)現(xiàn)，就查找全局變量。

對(duì)于傳統(tǒng)類來說，它們的元類是types.ClassType。

元類也有構(gòu)造器，傳遞三個(gè)參數(shù)：類名，從基類繼承數(shù)據(jù)的元組，和類屬性字典。
下面我們來定義一個(gè)元類，要求寫類的時(shí)候必須給類提供一個(gè)__str__()方法，如果沒有提供__repr__()方法，
則給你警告。

from warnings import warn
#元類需要繼承type類
class ReqStrSugRepr(type):
  def __init__(cls, name, bases, attrd):
  #構(gòu)造函數(shù)需要傳遞的參數(shù)為類名，基類，類屬性字典
    super(ReqStrSugRepr, cls).__init__(name, bases, attrd)
    # 判斷__str__字符串是否在類的屬性字典里
    if '__str__' not in attrd:
      raise TypeError('Class requires overriding of __str__()')

    if '__repr__' not in attrd:
      warn('Class suggests overriding of __repr__()\n', stacklevel=3)

class Foo(object):
  #給類指定元類 
  __metaclass__ = ReqStrSugRepr

  def foo(self):
    pass
#這一段代碼不用創(chuàng)建類來測(cè)試，直接運(yùn)行一下就會(huì)報(bào)錯(cuò)，可見元類的功力。

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type

type函數(shù)可以查看一個(gè)變量的類型, 比如:

# <type 'int'>
# <type 'str'>
type(1)     
type('mink')

type函數(shù)還可以創(chuàng)建一個(gè)新的對(duì)象
type接受三個(gè)參數(shù)，name, bases, dict 第一個(gè)接受類名，第二個(gè)參數(shù)接受父類(元組形式),第三個(gè)參數(shù)接受屬性和方法(字典形式)

X = type('X', (object,), dict(a=1))
# 等于
class X(object):
  a = 1

下面是接受函數(shù)的方法

def say(self):
  print 'hello'

X = type('X', (object,), dict(say=say))
x = X()

# pirnt hello
x.say()

元類

我們都知道通過類可以創(chuàng)建處實(shí)例對(duì)象，而元類就是創(chuàng)建出類對(duì)象的類。type可以創(chuàng)建出類對(duì)象也就是說type就是一個(gè)元類。

metaclass 屬性

如果想使用元類創(chuàng)建類對(duì)象就需要對(duì)該對(duì)象添加一個(gè)__metaclass__屬性。當(dāng)然你首先得有一個(gè)元類

class PrivateMetaclass(type):
  def __new__(cls, name, parents, attrs):
    attrs = dict(('__%s' % k, v) for k, v in attrs.itmes())
    return super(PrivateMetaclass, cls).__new__(cls, name, parents, attrs)

class A(object):
  __metaclass__ = PrivateMetaclass
  a = 1
  b = 2

a = A()
# raise AttributeError
print a.a, a.b 

# print 1, 2
print a.__a, a.__b

這樣你就可以通過元類來修改類的一些特性，上面的就是修改變量為私有變量.

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