python type metaclass

2020-11-6 16 Comments 4951 Views 0 Times

前言

在python中一切皆对象，所有类的鼻祖都是type, 也就是所有类都是通过type来创建。

传统创建类

class Foo(object):
    def __init__(self,name):
        self.name = name

f = Foo("shuaigaogao")

f 是通过 Foo 类实例化的对象，其实，不仅 f 是一个对象，Foo类本身也是一个对象，因为在Python中一切事物都是对象，按照一切事物都是对象的理论：obj对象是通过执行Foo类的构造方法创建，那么Foo类对象应该也是通过执行某个类的构造方法创建。

print(type(f)) #输出： 表示：f 对象由Foo类创建
print(type(Foo)) #输出：     表示：Foo类对象由 type 类创建

所以，f对象是Foo类的一个实例，Foo类对象是 type 类的一个实例，即：Foo类对象是通过type类的构造方法创建

type创建类

说明： type创建类的格式，类名 = type('类名',(父类，)，{'方法名'：方法的内存地址})

def func(self):  #创建方法
    print("hello {0}".format(self.name))

def __init__(self,name):  #创建构造方法
    self.name = name

Foo = type("Foo",(object,),{"talk":func,"__init__":__init__})  #通过type创建类，如果是经典类的话则写成：Foo = type("Foo",(),{"talk":func,"__init__":__init__})
f = Foo("shuaigaogao")  #创建对象
f.talk()

#输出
hello shuaigaogao

总结：类是由 type 类实例化产生的

__new__方法

new方法是类自带的一个方法，可以重构，__new__方法在实例化的时候也会执行，并且先于__init__方法之前执行.

class Foo(object):

    def __init__(self,name):
        self.name = name

        print("Foo __init__")

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print("Foo __new__",cls, *args, **kwargs)
        return object.__new__(cls)

f = Foo("shuaigaogao")

#输出
#Foo __new__ <class '__main__.Foo'> shuaigaogao  #执行了new方法
#Foo __init__  #执行了__init__方法

new方法作用

作用：所有对象都是通过new方法来实例化的，new里面调用了init方法，所以在实例化的过程中先执行的是new方法，而不是init方法。

①重构__new__方法

class Foo(object):

    def __init__(self,name):
        self.name = name
        print("Foo __init__")

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print("Foo __new__",cls, *args, **kwargs)

f = Foo("shuaigaogao")  #实例化

#输出
#Foo __new__ <class '__main__.Foo'> shuaigaogao

由上面的例子看出，没有执行__init__方法

②重构__new__方法，并继承父类的__new__方法

class Foo(object):

    def __init__(self,name):
        self.name = name

        print("Foo __init__")

    def __new__(cls, *args, **kwargs):   #cls相当于传入类Foo
        print("Foo __new__",cls, *args, **kwargs)
        return object.__new__(cls)  #继承父类的__new__方法，这边必须以返回值的形式继承

f = Foo("shuaigaogao")

#输出
#Foo __new__ <class '__main__.Foo'> shuaigaogao
#Foo __init__

由上面不难看出，大多数情况下，你都不要去重构你的__new__方法，因为你父类中已经有__new__方法了,已经帮你写好了怎么去创建类，如果你重写的话，就会覆盖父类的里面的__new__方法。但是你重构可以增加一点小功能，但是你覆盖了以后还是需要继承父类回来，要不然你的这个实例就创建不了。

使用场景

我想对我自己写的一些类进行定制，就在它实例化之前就进行定制，就可以用到__new__方法，new方法就是用来创建实例的，重构new方法，必须以返回值的形式继承父类的new方法。

①需求：我在创建对象时候，同时创建一个类变量

class Foo(object):

    def __init__(self,name):
        self.name = name

        print("Foo __init__")

    def __new__(cls, *args, **kwargs):  #cls相当于是传入的类名Foo
        cls.name = "shuaigaogao"  #创建对象是定义静态变量
        print(cls.name)
        return object.__new__(cls)  #继承父类的__new__方法

f = Foo("shuaigaogao")
print(Foo.name)

__metaclass__方法

metaclass作用

类是由 type 类实例化产生

那么问题来了，类默认是由 type 类实例化产生，type类中如何实现的创建类？类又是如何创建对象？

答：类中有一个属性 metaclass，其用来表示该类由谁来实例化创建，所以，我们可以为 metaclass 设置一个type类的派生类，从而查看类创建的过程。

class MyType(type):
    def __init__(self,*args,**kwargs):

        print("Mytype __init__",*args,**kwargs)

    def __call__(self, *args, **kwargs):
        print("Mytype __call__", *args, **kwargs)
        obj = self.__new__(self)
        print("obj ",obj,*args, **kwargs)
        print(self)
        self.__init__(obj,*args, **kwargs)
        return obj

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print("Mytype __new__",*args,**kwargs)
        return type.__new__(cls, *args, **kwargs)

print('here...')
class Foo(object,metaclass=MyType):

    def __init__(self,name):
        self.name = name

        print("Foo __init__")

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print("Foo __new__",cls, *args, **kwargs)
        return object.__new__(cls)

f = Foo("Alex")
print("f",f)
print("fname",f.name)