【python进阶】详解元类及其应用1-白红宇

【python进阶】详解元类及其应用1

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发布时间：2019-06-18

本文共 3795 字，大约阅读时间需要 12 分钟。

前言

元类在python中是很重要的一部分，我将分两次去讲解元类及其应用，此篇为详解元类及其应用第一篇，下面开始今天的说明~~~

1. 类也是对象

在⼤多数编程语⾔中，类就是⼀组⽤来描述如何⽣成⼀个对象的代码段。在 Python中这⼀点仍然成⽴：

>>> class ObjectCreator(object): …          pass … >>>my_object = ObjectCreator() >>>print(my_object)<__main__.ObjectCreator object at 0x8974f2c>

但是，Python中的类还远不⽌如此。类同样也是⼀种对象。是的，没错，就是对象。只要你使⽤关键字class，Python解释器在执⾏的时候就会创建⼀个对象。

下⾯的代码段：

>>> class ObjectCreator(object):...     pass...

将在内存中创建⼀个对象，名字就是ObjectCreator。这个对象（类对象 ObjectCreator）拥有创建对象（实例对象）的能⼒。但是，它的本质仍然是⼀个对象，于是乎你可以对它做如下的操作：

1. 你可以将它赋值给⼀个变量

2. 你可以拷⻉它

3. 你可以为它增加属性

4. 你可以将它作为函数参数进⾏传递

下⾯是示例：

>>>    print(ObjectCreator)#你可以打印⼀个类，因为它其实也是⼀个对象 
     
       >>>    def    echo(o):...        print(o)... >>>    echo(ObjectCreator)#你可以将类做为参数传给函数 
      
        >>>    print(hasattr(ObjectCreator,'new_attribute'))False >>>ObjectCreator.new_attribute='foo'#你可以为类增加属性 >>>print(hasattr(ObjectCreator,    'new_attribute'))True >>>print(ObjectCreator.new_attribute)foo >>>ObjectCreatorMirror=ObjectCreator#你可以将类赋值给⼀个变量 >>>print(ObjectCreatorMirror())<__main__.ObjectCreator    object at 0x8997b4c>

2. 动态地创建类

因为类也是对象，你可以在运⾏时动态的创建它们，就像其他任何对象⼀样。⾸先，你可以在函数中创建类，使⽤class关键字即可。

>>> def choose_class(name):...:    if name == 'foo':...:        class Foo(object):...:            pass...:        return Foo #返回的是类,不是类的实例...:    else:...:        class Bar(object):...:            pass...:        return Bar...:>>> MyClass=choose_class('foo')>>> print(MyClass)#函数返回的是类，不是类的实例
     
      .Foo'>>>> print(MyClass())#你可以通过这个类创建类实例，也就是对象<__main__.choose_class.
      
       .Foo object at 0x000001C54F7007B8>

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。但就和Python中的⼤多数事情⼀样， Python仍然提供给你⼿动处理的⽅法。

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

>>> print(type(1))#数值的类型
     
      >>> print(type("1"))#字符串的类型
      
       >>> print(type(ObjectCreator()))#实例对象的类型
       
         >>>    print(type(ObjectCreator))#类的类型

仔细观察上⾯的运⾏结果，发现使⽤type对ObjectCreator查看类型是，答案为type，是不是有些惊讶。。。看下⾯

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可以接受⼀个类的描述作为参数，然后返回⼀个类。(要知道，根据传入参数的不同，同⼀个函数拥有两种完全不同的⽤法是⼀件很傻的事情，但这在Python中是为了保持向后兼容性）

type可以像这样⼯作：

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：

In [7]: class Test:#定义了⼀个Test类   ...:     pass   ...:In [8]: Test()#创建了⼀个Test类的实例对象Out[8]: <__main__.Test at 0x1c54f648518>

可以⼿动像这样创建：

In [9]: Test2 = type("Test2",(),{})#定义了⼀个Test2类In [10]: Test2()#创建了⼀个Test2类的实例对象Out[10]: <__main__.Test2 at 0x1c54f66ed68>

我们使⽤"Test2"作为类名，并且也可以把它当做⼀个变量来作为类的引⽤。类和变量是不同的，这⾥没有任何理由把事情弄的复杂。即type函数中第1个实参，也可以叫做其他的名字，这个名字表示类的名字

In [11]: MyDogClass = type('MyDog',(),{})In [12]: print(MyDogClass)

使⽤help来测试这2个类

In [13]: help(Test)#⽤help查看Test类Help on class Test in module __main__:class Test(builtins.object) |  Data descriptors defined here: | |  __dict__ |      dictionary for instance variables (if defined) | |  __weakref__ |      list of weak references to the object (if defined)

In [14]: help(Test2)#⽤help查看Test2类Help on class Test2 in module __main__:class Test2(builtins.object) |  Data descriptors defined here: | |  __dict__ |      dictionary for instance variables (if defined) | |  __weakref__ |      list of weak references to the object (if defined)

4.使⽤type创建带有属性的类

type 接受⼀个字典来为类定义属性，因此

In [15]: Foo = type('Foo',(),{
   'bar':True})

可以翻译为：

In [16]: class Foo(object):    ...:     bar = True

并且可以将Foo当成⼀个普通的类⼀样使⽤：

In [17]: print(Foo)
     
      In [18]: print(Foo.bar)TrueIn [19]: f = Foo()In [20]: print(f)<__main__.Foo object at 0x000001C54F6511D0>In [21]: print(f.bar)True

当然，你可以向这个类继承，所以，如下的代码：

In [22]: class FooChild(Foo):    ...:     pass

就可以写成：

In [23]: FooChild = type('FooChild',(Foo,),{})In [24]: print(FooChild)
     
      In [25]: print(FooChild.bar)True

注意：

type的第2个参数，元组中是⽗类的名字，⽽不是字符串

添加的属性是类属性，并不是实例属性

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