Python中metaclass元類別的創建與使用

在Python中我們用type函數可以動態地創建一個元類,同樣也可以用__metaclass__屬性來指定一個元類,接下來我們就來具體舉例講解Python中metaclass元類的創建與使用

元類別是可以讓你定義某些類別是如何被建立的。從根本上說，賦予你如何創造類別的控制權。
元類也是一個類，是一個type類。
 
元類別一般用於建立類別。在執行類別定義時，解釋器必須要知道這個類別的正確的元類，如果此屬性沒有定義，它會向上尋找父類別中的__metaclass__屬性。如果還沒發現，就找全域變數。
 
對於傳統類別來說，它們的元類別是types.ClassType。
 
元類別也有建構器，傳遞三個參數：類別名，從基底類別繼承資料的元組，和類別屬性字典。
下面我們來定義一個元類，要求寫類別的時候必須給類別提供一個__str__()方法，如果沒有提供__repr__()方法，
則給你警告。

from warnings import warn
#元类需要继承type类
class ReqStrSugRepr(type):
  def __init__(cls, name, bases, attrd):
  #构造函数需要传递的参数为类名，基类，类属性字典
    super(ReqStrSugRepr, cls).__init__(name, bases, attrd)
    # 判断__str__字符串是否在类的属性字典里
    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):
  #给类指定元类 
  __metaclass__ = ReqStrSugRepr

  def foo(self):
    pass
#这一段代码不用创建类来测试，直接运行一下就会报错，可见元类的功力。

type

type函數可以查看一個變數的類型, 例如:

# <type &#39;int&#39;>
# <type &#39;str&#39;>
type(1)     
type(&#39;mink&#39;)

type函數也可以建立一個新的物件
type接受三個參數，name, bases, dict 第一個接受類別名，第二個參數接受父類別(元組形式),第三個參數接受屬性與方法(字典形式)

#

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

下面是接受函數的方法

def say(self):
  print 'hello'

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

# pirnt hello
x.say()

元類別

我們都知道透過類別可以創建處實例對象，而元類別就是建立出類別對象的類別。 type可以創建出類別物件也就是說type就是一個元類別。

metaclass 屬性

如果想使用元類別建立類別物件就需要對該物件新增一個__metaclass__屬性。當然你首先得有一個元類別

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

這樣你就可以透過元類別來修改類別的一些特性，上面的就是修改變數為私有變數.

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