python面向对象进阶-元类和metaclass

元类

1. 如何创建类

class  Myobject(object):
    pass

2. 动态的创建类

def Choose_Class(name):
    if  name=='fish':
        class Fish(object):
            pass
        return Fish    #返回的是类， 不是类的实例

    else:
        class Crab(object):
            pass
        return Crab
    



Myclass=Choose_Class("fish")
print(Myclass)  #函数返回的是类， 不是类的实例
print(Myclass())

执行结果：

但这还不够动态，因为你仍然需要⾃⼰编写整个类的代码。由于类也是对象，所以它们必须是通过什么东⻄来⽣成的才对。当你使⽤class关键字时，

python解释器自动创建这个对象，但就像paython中大多数的事情一样，python仍然给你提供手动处理的方法

还记得内建函数type么, 这个古老但强大的函数能够让我们知道一个对象的类型是什么，就像这样：

咦，为什么Myobject类的类型是type呢，我们接着往下看看

3. 使⽤type创建类
type还有⼀种完全不同的功能，动态的创建类。

type(类名, 由⽗类名称组成的元组（针对继承的情况，可以为空），包含属性的字典（名称和值） )

⽐如下⾯的代码：

@staticmethod
def TestStaticMethod():
    print("static method……")



@classmethod
def TestClassmethod(cls):
    print("class  method……")


def echo_bar(self):
    print(self.bar)





Animal=type('Animal',(),{'bar':True})

Fish=type('Fish',(Animal,),{"echo_bar":echo_bar,'TestStaticMethod':TestStaticMethod,"TestClassmethod":TestClassmethod})


fish=Fish()

可以看到，在Python中，类也是对象，你可以动态的创建类。这就是当我们使⽤关键字class时Python在幕后做的事情，⽽这就是通过元类来实现的。

4. 到底什么是元类（终于到主题了）

元类就是⽤来创建类的“东⻄”。你创建类就是为了创建类的实例对象，不是吗？

但是我们已经学习到了Python中的类也是对象。元类就是⽤来创建这些类（对象）的，元类就是类的类，你可以这样理解为：

MyClass = MetaClass() #使⽤元类创建出⼀个对象， 这个对象称为“类”
MyObject = MyClass() #使⽤“类”来创建出实例对象

我们已经看到了type可以让你像这样做：

MyClass = type('MyClass', (), {})

这是因为函数type实际上是⼀个元类。 type就是Python在背后⽤来创建所有类的元类

Python中所有的东⻄， 注意， 我是指所有的东⻄——都是对象。 这包括整数、 字符串、 函数以及类。 它们全部都是对象，⽽且它们都是从⼀个类创建⽽来， 这个类就是type。
 type就是创建类对象的类。 我们可以通过检查__class__属性去看看， 然后我们看看任何一个.__class__的.__class__属性又能得到什么呢

因此，元类是一种可以创建类对象的东西， type就是python内建的元类。




__metaclass__属性 

可以在定义⼀个类的时候为其添加__metaclass__属性。

class Fish(object):
    __meta__=something

如果这么做勒， python会使用原来来创建Fish，但是，这里面有一些步骤哦，首先写下 class Fish(object), 但是Fish 是还没有在内存中创建的， python 会在类的定义中寻找__metaclass__ 属性，

如果找到了，python 机会利用它来创建类Fish , 如果没有找到，就会利用内建的type来创建这个类

 当我们写下如下代码的时候：

class Fish(animal):
    __meta__=something

python做了如下操作：

1. Fish 中又__metaclass__么如果有，那么python会通过__metaclass__ 创建一个名字为Fish的类

2.如果python中没有找到__metaclass__ 那么会继续在父类animal 中寻找这个属性，并尝试和前面相同的操作

3.如果父类中也找不到__metaclass__ 那么就会在模块层次中寻找__metaclass__ 并尝试做之前相同的操作

现在的问题是：我们可以在__metaclass__ 中放置一些什么代码呢

答案：创建一个类的东西，那么用什么可以来创建一个类呢 type 或者子类化type的东东呀

使用函数当作元类：

def  UpAttr(future_class_name,future_class_parents,future_class_attr):
    result={}
    for name,value in future_class_attr.items():
        if  not name.startswith("__"):
            result[name.upper()]=value

    return type(future_class_name,future_class_parents,result)


#python3的写法
class Fish(object,metaclass=UpAttr):
    bar='hhhh'


#python2的写法
class Fish(object):
    __metaclass__=UpAttr
    bar='hhhh'


print(hasattr(Fish,'bar'))
print(hasattr(Fish,'BAR'))

使用class 作为元类：

class UpperAttrMetaClass(type):

    def  __new__(cls,future_class_name,future_class_parents,future_class_attr):
        result={}
        for name,value in future_class_attr.items():
            if  not name.startswith("__"):
                result[name.upper()]=value

        return type(future_class_name,future_class_parents,result)


#python3的写法
class Fish(object,metaclass=UpperAttrMetaClass):
    bar='hhhh'



print(hasattr(Fish,'bar'))
print(hasattr(Fish,'BAR'))

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