메타클래스와 Python에서의 사용법에 대한 자세한 설명

1. 메타클래스를 사용하여 하위 클래스 확인

새 클래스를 정의할 때마다 메타클래스는 Yazheng 코드를 실행하여 새 클래스가 지정된 사양을 충족하는지 확인합니다.
Python 시스템은 하위 클래스의 클래스 문 처리를 마친 후 메타클래스의 __new__ 메서드를 호출합니다. 메타클래스는 __new__ 메서드를 통해 하위 클래스와 손자 클래스의 이름, 부모 및 속성을 얻을 수 있습니다. __new__ 方法。元类可以通过 __new__ 方法，获取子类、孙子类的名称，父亲及属性。
这样使得我们不需要将验证代码放在本类 __init__ 方法中，等到构建对象再验证。

下例中，定义一个边数小于3的子类，class语句一结束，元类的验证代码就会拒绝这个class。

class ValidatePolygon(type):
    def __new__(meta, name, bases, class_dict):
        # Don't validate the abstract Polygon class
        if bases != (object,):
            if class_dict['sides'] < 3:
                raise ValueError('Polygons need 3+ sides')
        return type.__new__(meta, name, bases, class_dict)

class Polygon(object, metaclass=ValidatePolygon):
    sides = None  # Specified by subclasses

    @classmethod
    def interior_angles(cls):
        return (cls.sides - 2) * 180

class Triangle(Polygon):
    sides = 3

print(Triangle.interior_angles())

2、用元类注册子类

每次从基类中继承子类时，基类的元类都可以自动运行注册代码。
这在需要反向查找 ‘reverse lookup’ 时很有用，使得在简单标识符和对应的类之间，建立映射关系。
依然利用的是class语句执行完，自动调用元类的 __new__ 方法。

import json 

registry = {}

def register_class(target_class):
    registry[target_class.__name__] = target_class

def deserialize(data):
    params = json.loads(data)
    name = params['class']
    target_class = registry[name]
    return target_class(*params['args'])


class Meta(type):
    def __new__(meta, name, bases, class_dict):
        cls = type.__new__(meta, name, bases, class_dict)
        register_class(cls)
        return cls


class Serializable(object):
    def __init__(self, *args):
        self.args = args

    def serialize(self):
        return json.dumps({
            'class': self.__class__.__name__,
            'args': self.args,
        })

    def __repr__(self):
        return '%s(%s)' % (
            self.__class__.__name__,
            ', '.join(str(x) for x in self.args))


class RegisteredSerializable(Serializable, metaclass=Meta):
    pass


class Vector3D(RegisteredSerializable):
    def __init__(self, x, y, z):
        super().__init__(x, y, z)
        self.x, self.y, self.z = x, y, z


v3 = Vector3D(10, -7, 3)
print('Before:    ', v3)
data = v3.serialize()
print('Serialized:', data)
print('After:     ', deserialize(data))

print(registry)

3、用元类注解类的属性

使用元类像是在 class 语句上放置了挂钩，class语句处理完毕，挂钩就会立刻触发。
下列中借助元类设置了 Filed.name 和 Filed.name이렇게 하면 이 클래스의 __init__ 메서드에 확인 코드를 넣고 확인하기 전에 개체가 빌드될 때까지 기다릴 필요가 없습니다.

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다음 예에서는 모서리가 3개 미만인 하위 클래스가 정의됩니다. 클래스 문이 끝나면 메타클래스 확인 코드가 클래스를 거부합니다.

class Field(object):
    def __init__(self):
        # These will be assigned by the metaclass.
        self.name = None
        self.internal_name = None
        
    def __get__(self, instance, instance_type):
        if instance is None: return self
        return getattr(instance, self.internal_name, '')

    def __set__(self, instance, value):
        setattr(instance, self.internal_name, value)


class Meta(type):
    def __new__(meta, name, bases, class_dict):
        for key, value in class_dict.items():
            if isinstance(value, Field):
                value.name = key
                value.internal_name = '_' + key
        cls = type.__new__(meta, name, bases, class_dict)
        return cls


class DatabaseRow(object, metaclass=Meta):
    pass


class BetterCustomer(DatabaseRow):
    first_name = Field()
    last_name = Field()
    prefix = Field()
    suffix = Field()


foo = BetterCustomer()
print('Before:', repr(foo.first_name), foo.__dict__)
foo.first_name = 'Euler'
print('After: ', repr(foo.first_name), foo.__dict__)

2. 메타클래스로 하위 클래스 등록

기본 클래스에서 하위 클래스를 상속받을 때마다 기본 클래스의 메타클래스가 자동으로 등록 코드를 실행할 수 있습니다.

이는 단순 식별자와 해당 클래스 간의 매핑을 설정하기 위해 '역조회'가 필요할 때 유용합니다. 🎜아직도 사용되는 것은 class 문이 실행된 후 메타클래스의 __new__ 메서드가 자동으로 호출된다는 것입니다. 🎜rrreee🎜3. 클래스 속성에 주석을 달기 위해 메타클래스를 사용하세요🎜🎜메타클래스를 사용하는 것은 클래스 문이 처리된 후 후크가 즉시 실행되는 것과 같습니다. 🎜다음에서는 Filed.name 및 Filed.name이 메타클래스의 도움으로 설정됩니다. 🎜rrreee🎜🎜메타클래스 요약은 여기서 끝나는데, 완전히 이해가 안 되네요. 🎜이에 대해 깊이 이해하고 있는 파이썬러 분들이 메시지를 남겨주시면 좋겠습니다. 🎜🎜코드 출처: 🎜

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