什么是元类
一切皆对象
类也是对象,可以把一个类当成普通对象来使用,比如存储到列表中,或者作为参数传给函数等等...
对象 通过类实例化产生的
类对象 是由type实例化产生的
例子
class A :
pass
print(type(A))
调用Ttye 实例化产生一个类
一个类由三个部分产生
类名字
类的父类们
名称空间
type(类名,父类元组,名称空间字典) #返回一个新的类
type(对象) #将会返回这个对象的类型
当你定义一个class时,解释器会自动调用type来完成类的实例化
动态语言
可以在运行期间 动态生成类
修改对象属性
静态语言
数据类型的检查是在运行前（如编译阶段）做的
方便调试，代码相对规范
eg:
模拟解释器创建类对象
def test1(a):
print(a)
def test2(self,b):
print(self,b)
class_name = "C"
bases = (object,)
name_dict = {"name":"jack","test1":test1,"test2":test2}
C = type(class_name,bases,name_dict)
print(C)
c1 = C()
print(c1)
c1.test2(100)
1.
exec 可以执行字符串形式的python代码 并且会把执行过程中产生的名字 放到局部名称空间中
glob = {}
local = {}
code = """
def test(a):
print(a)
"""
exec(code, glob, local)
# print(glob)
print(local)
local['test'](10)
2.
eval 用于执行简单的表达式,不能有任何的特殊语法
class_text = """
class A:
def test(self):
print(self)
"""
loca2 = {}
exec(class_text, None, loca2)
print(loca2)
# eval(class_text) 报错 用于简单的表达式
print(globals())
a = 100
def qq():
name = 11
元类
用于产生类的类
定义元类时,尽量在类名后添加
MetaClass 方便阅读
当我们需要高度定制类时,如限制类名必须大写开头等等...
就需要使用元类,但是元类type中的代码 无法被修改 ,只能创建新的元类(继承自type) 通过覆盖`__init__`来完成对类的限制
class person():
def __init__(self, name):
self.name = name
def SAYHL(self):
print(self.name)
type类已经具备了创建类的能力
,但是现在不能满足我们的需求
需要对已有的功能进行扩展或修改
方式
1.直接修改源代码 行不通
2.自己定义新的元类
class MyMetaClass(type):
pass
# 使用自定义元类
class Person(metaclass=MyMetaClass):
pass
__init__方法
实例化对象时会自动执行类中的`__init__`方法, 类也是对象 ,在实例化类对象时会自动执元类中的`__init__`方法
传入类的三个必要参数,类的名字,父类们,名称空间
会自动传入类对象本身作为第一个参数
def __init__方法(类对象本身 类名 父类们 名称空间):
pass
自动调用其元类中的__init__方法传入
eg:
class MyMetaClass(type):
pass
# 默认创建类时 是找的type来实例化的
class People(metaclass=MyMetaClass):
pass
class Student:
def __init__(self):
pass
print(type(People))
print(type(Student))
s = Student()
# 实例化对象时 ,1.产生空对象 2.自动执行__init_
People = MyMetaClass()
# 创建类对象时也是一样的 会先创建空的类对象 再调用__init__()方法
# 创建类时
class MyMetaClass(type):
# 类的实例化
def __init__(self, class_name, bases, name_dict):
"""
元类的应用
self:表示的是类对象
:param class_name:类名
:param bases:父类们
:param name_dict:名称空间
"""
# 调用父类的初始化
super().__init__(class_name, bases, name_dict)
print(name_dict)
# 类名必须首字母大写 否则抛出异常
if not class_name.istitle():
print('类名必须大写,')
raise Exception
# 控制类中方法名必须全小写
for k in name_dict:
if str(type(name_dict[k])) == "<class 'function'>":
if not k.islower():
print('方法名全部小写')
raise Exception
pass
# 正确写入
class Students(object, metaclass=MyMetaClass):
NAME = 10
def say(self):
print('SAY')
pass
# 当 类名 或 方法 大写或小写时 会抛出异常
__new__方法
元类中的new方法会在创建类对象时执行,并且优先于init方法
作用是创建一个类对象
class A(metaclass=MyMetaClass):
pass
1.执行MyMetaClass的`__new__`方法 拿到一个类对象
2.执行MyMetaClass的`__init__` 方法 传入类对象以及其他的属性 ,进行初始化
注意:如果覆盖了`__new__` 一定也要调用type中的`__new__`并返回执行结果
##### 使用new方法也可以完成定制类的工作 和init有什么区别?
在调用init方法前类对象已经创建完成了
所以如果对性能要求高的话 可以选在new中完成定制 如果发现有问题,就不用创建类对象了
class MyClass(type):
def __init__(self, class_name, bases, name_dict):
# 调用父类的初始化
# super().__init__(class_name, bases , name_dict)
print('init')
pass
# __new__()方法
# def __new__ 创建类对象
# 该方法会在实例化类对象时自动调用并且在 init 之前调用
# 其作用时用于创建新的类对象的
# 注意这里必须调用type类中的__new__ 否则将无法产生类对象 并且返回其结果
def __new__(cls, *args,**kwargs):
"""
cls 表示元类自己 即MyMetaClass
return 结果
"""
return type.__new__(cls,*args,**kwargs)
# 如果覆盖__new__ 一定要写上这行代码 并返回
class Peopel(metaclass=MyClass):
pass
print(Peopel)
# 就算__init__中什么都不写 这个类对象其实已经创建完成了 该有的属性都有了
# 这是与普通类不同之处
print(Peopel.__name__)
练习
# 需求: 要求每个类必须包含__doc__属性 自定义元类 覆盖
__doc__ 用于访问一个对象的注释信息
class A:
"""
qwertyu
asdfgjhk
"""
pass
print(A.__doc__)
# 你要控制类的创建 那就自定义元类 覆盖__init__
class DocMeatClass(type):
def __init__(self,class_name,bases,name_dict):
super().__init__(class_name,bases,name_dict)
if not self.__doc__:
raise Exception
print(type(object))
`__call__`方法(重点)
元类中的 call方法会在调用类时执行,
可以用于控制对象的创建过程,
class MyMate(type):
# 获得某个类的实例
def __call__(self, *args, **kwargs):
print('call')
# return super().__call__(*args,**kwargs)
new_args=[]
for i in args:
if isinstance(i,str):
new_args.append(i.upper())
else:
new_args.append(i)
return super().__call__(*new_args, **kwargs)
# 注意注意注意: __new__ __init__ 是创建类对象时还会执行
# __call__ 类对象要产生实例时执行
class Student(metaclass=MyMeta):
def __init__(self,name,gender,age):
self.name = name
self.gender = gender
self.age = age
s = Student("jack","woman",18)
print(s.age)
print(s.gender)
class Person(metaclass=MyMeta):
def __init__(self,name,gender):
self.name = name
self.gender = gender
p = Person("rose","man")
print(p.name)
```
总结:当你要定制类时,就自定义元类并覆盖__init__方法