深入理解Python的元类_Python

什么是元类

Python中，一切皆对象，我们定义的数字、字符串、函数、列表等都是对象，对象是类（class）的是实例，而类（class）其实也是对象，是type的实例。这个type就是Python中的元类（metaclass）。所谓元类就是用于创建所有类型的类，Python中的所有新式类以及Python3中的所有类都是type元类的实例。我们看下面这个例子：

				?

									print(type(0))  # <class 'int'>

									print(type(int))  # <class 'type'>

									print(type("tigeriaf"))  # <class 'str'>

									print(type(str))  # <class 'type'>

									print(type([1, 2, 3]))  # <class 'list'>

									print(type(list))  #  <class 'type'>

									class User:

									    pass

									u = User()

									print(type(u))  # <class '__main__.User'>

									print(type(User))  # <class 'type'>

									print(type(type))  # <class 'type'>

type元类动态创建类

之前我们定义类要使用class关键字进行创建，除了这样我们还可以使用type动态的去创建类。

用法如下：

type(name, bases, dict)，接收三个参数

第一个参数name是指要创建类的名称
第二个参数bases是指需要继承父类的元组
第三个参数dict是类的属性

例如：

				?

									class User:

									    def __init__(self):

									        self.name = 'tigeriaf'

									print(User)

									user = User()

									print(user.name)

				?

									class User:

									    def __init__(self):

									        self.name = 'tigeriaf'

									print(User)

									user = User()

									print(user.name)

以上两种方式都可以创建类，输出结果也是一样的，可见使用type动态的去创建类也是非常方便的。

自定义元类

通过上面的例子我们知道可以使用type(name, bases, dict)来创建类，如果当使用type元类无法满足我们的一些需求时，我们可以自定义一个元类并使用该元类去创建类吗？答案是可以的，下面我们来看一下：

				?

									class MyMetaClass(type):

									    def __init__(cls, name, bases, dict):

									        super().__init__(name, bases, dict)

									        cls.int_attrs = {}

									        for k, v in dict.items():

									            if type(v) is int:

									                cls.int_attrs[k] = v

									User = MyMetaClass('User', (), {'name': 'tigeriaf', "age": 24, "level": 2, "introduction": "Python全菜工程师"})

									print(User)  # <class '__main__.User'>

									user = User()  

									print(user.name)  # tigeriaf

									print(user.int_attrs)  # {'age': 24, 'level': 2}

也可以使用下面这种方法，去创建继承元类的类。

				?

									class User(metaclass=MyMetaClass):

									    pass

注意：在Python2中使用元类需要在要创建的类内对__metaclass__进行赋值，值为元类。

上述代码定义一个类MyMetaClass，继承自type类，因为type是元类，所以MyMetaClass也是一个元类，在__init__通过super().__init__(name, bases, dict)调用了父类type的__init__()方法，在实现自定义元类的基础上，还在创建类的时候把属性循环了一遍，然后值为int类型的属性单独存了起来。这样我们就实现了比type元类更定制化的元类了，我们可以随意在元类内添加我们想要的功能。