Python中的对象、类、元类

龟叔发明了Python，然后集成了一堆概念在这门语言里面，比如：迭代器，装饰器，函数，生成器，类，对象，协程等等。
这些概念对初学者似乎没一个好懂的，不过还有比这更难的概念，它是Python世界中的造物主，虽然我们很少去直接使用它，但天天都在用，它就是今天的主角--元类。
要搞懂元类，我们还是先从对象说起。

对象（Object）

Python中一切皆对象，这句话你一定有听说过（现在你就听说了），一个数字是对象，一个字符串是对象，一个列表是对象，一个字典是对象，例如：

i=10
s='abc'
nums=[1,2,3]
dicts={"name":"zeng"}

等号右边是对象，左边是给这些对象取的名字，任何对象都有3个关键属性：标识、值、类型。
标识
标识就和人的身份证ID一样，每个对象有唯一ID标识，在整个生命周期中都不会变，你可以认为标识是这个对象在计算机内存中的地址。通过函数 id()可以查看对象的ID标识。

print("对象的唯一标识为："+str(id(i)))

对象的唯一标识为：1704834400

print("对象的唯一标识为："+str(id(dicts)))

对象的唯一标识为：1918903679592

对象值
对象的第二个属性是值，值很好理解，比如 i 的值是 10，s 的值是 abc，nums 的值就是 1,2,3。
类型
对象还有一个很重要的属性就是类型，任何对象都有属于自己的类型，对象就是由它的类型构造出来的。
比如上面i的类型是int类型，s的类型是字符串类型，nums的类型是列表类型，dicts的类型是字典类型，它们都是由对应的类型构建出来的。
通过type()可以查看对象的类型。

print("对象的类型为："+str(type(i)))

print("对象的类型为："+str(type(dicts)))

对象的类型为：<class 'int'>

对象的类型为：<class 'dict'>

对象的类型也和ID标识一样不会改变。唯一可能变的就是值。

类

除了系统已经定义好了的整数类型，字符串类型，列表等类型之外，我们还可以创建自己的类型，用关键字class来定义。例如：

class Person(object):
    #__init__()有点像构造函数，实例化类时调用
    def __init__(self,name,gender):
    #name是实例的属性
        self.name = name
        self.gender = gender
    #live是类的属性
    live = True

这里的 Person 就是自定义类，类是一个抽象的模版，既不是指张三也不是李四等具体的人，现在我们可以通过调用这个类来构造（实例化）出一个具体的，实在的，有名字的对象出来，这个对象称之为实例对象（Instance）。

类与（实例）对象

p1 = Person ("zhangan","男")
print(p1.name)
p2 = Person ("lisi","女")
print(p2.name)

zhangan
lisi

这里的 p1、p2 就是实例化之后的（实例instance）对象，这两个对象的类型都是 Person 类，类与（实例）对象的关系就像一个车辆模具与一辆被造出来的真实车的关系一样。如下所示：

print(p1)
print(id(p1))
print(type(p1))

<__main__.Person object at 0x000002031271BBE0>
2212217600992
<class '__main__.Person'>

类也是对象（又叫类对象）

刚刚我们说了一切都是对象，实例（真实的车）是对象，类（模具车）当然也是对象，因为它也是实实在在存在的东西。

当 Python 解释器执行到关键字 class 这个指令的时候，在内部就会创建一个名为 “Person” 的类，这个类也是个对象，我们称之为类对象（注意区别实例对象），它一样有ID标识、有类型、有值。例如：

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print(Person)
print(id(Person))
print(type(Person))

<class '__main__.Person'>
2446546123192
<class 'type'>

我们注意到Person这个类对象的类型叫“type”，也就是说Person类是由type创建出来的，现在你要记住，p1，p2 是实例对象，而Person是类对象，实例对象p1的类型是类对象Person，Person的类型是type。另外，这个type是什么鬼？

我们来回顾一下：

i=10
print("对象的类型为："+str(type(i)))
print("对象的类型为："+str(type(int)))

对象的类型为：<class 'int'>
对象的类型为：<class 'type'>

i的类型是int，int的类型也是type，所有类的类型都是type，也就是说所有的类都是由type创建的。这个type就是元类（metaclass），元类是用于创建类的类，道生一，一生二，三生万物，元类就是Python中的造物主。（元类自己也是对象）

现在我们都知道类（对象）可以使用class关键字创建，我们还知道类（对象）的类型是type，既然知道了它的类型是type，那么肯定可以通过type（元类）来创建。

用元类创建类

前面讲到过，type有一个作用是用于检查对象的类型，其实它还有另外一个作用就是作为元类动态地创建类（对象）。

Person1 = type("Person1", (), {"live":True})
print(Person1)

Person就是一个类，它等价于：

class Person1:
    live = True
print(Person1)

<class '__main__.Person1'>

用元类type创建类的语法是：

type(类名,父类元组(可以为空), 属性字典)

小结
Python中一切皆为对象，类是对象，元类也是对象，元类是用于创建类的类。

本文章参考公众号【python之禅】，非常感谢！
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