【2020Python修炼记】面向对象编程——元类

【目录】

一、什么是元类

二、类是如何产生的——关键字class创造类的过程

三、如何自定义元类来控制类的产生

四、内置方法 __call__

五、自定义元类控制类的调用=》类的对象的产生

六、再访——属性查找

一、什么是元类

一切都源自于一句话：一切皆为对象

# 元类就是用来实例化产生类的类
# 关系：元类---实例化---->类（People）---实例化---->对象（obj）

class People:
    def __init__(self,name,age):
        self.name=name
        self.age=age

    def say(self):
        print('%s:%s' %(self.name,self.name))


print(People.__dict__)

# 如何得到对象
# obj=调用类()
obj=People('egon',18)
print(type(obj))

# 如果说类也是对象
# People=调用类(。。。)

# 查看内置的元类：
# 1、type是内置的元类
# 2、我们用class关键字定义的所有的类以及内置的类都是由元类type实例化产生
print(type(People))
print(type(int))

二、类是如何产生的——关键字class创造类的过程

类有三大特征：类名，类的基类，类体

类有三大特征：
# 1、类名
class_name="People"
# 2、类的基类
class_bases=(object,)
# 3、执行类体代码拿到类的名称空间
class_dic={}
class_body="""
def __init__(self,name,age):
    self.name=name
    self.age=age

def say(self):
    print('%s:%s' %(self.name,self.name))
"""
exec(class_body,{},class_dic)
# print(class_dic)

# 4、调用元类
People=type(class_name,class_bases,class_dic)

三、如何自定义元类来控制类的产生

class Mymeta(type): # 只有继承了type类的类才是元类
    #            空对象,"People",(),{...}
    def __init__(self,x,y,z):
        print('run22222222222....')
        print(self)
        # print(x)
        # print(y)
        # print(z)
        # print(y)
        # if not x.istitle():
        #     raise NameError('类名的首字母必须大写啊！！！')

    #          当前所在的类，调用类时所传入的参数
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        # 造Mymeta的对象
        print('run1111111111.....')
        # print(cls,args,kwargs)
        # return super().__new__(cls,*args, **kwargs)
        return type.__new__(cls,*args, **kwargs)

People=Mymeta("People",(object,),{...})

# 调用Mymeta发生三件事，调用Mymeta就是type.__call__
# 1、先造一个空对象=>People,调用Mymeta类内的__new__方法
# 2、调用Mymeta这个类内的__init__方法，完成初始化对象的操作
# 3、返回初始化好的对象

class People(metaclass=Mymeta):
    def __init__(self,name,age):
        self.name=name
        self.age=age

    def say(self):
        print('%s:%s' %(self.name,self.name))

强调：
只要是调用类，那么会一次调用
1、类内的__new__
2、类内的__init__

四、内置方法 __call__

class Foo:
    def __init__(self,x,y):
        self.x=x
        self.y=y

    #            obj,1,2,3,a=4,b=5,c=6
    def __call__(self,*args,**kwargs):
        print('===>',args,kwargs)
        return 123

obj=Foo(111,222)
# print(obj) # obj.__str__
res=obj(1,2,3,a=4,b=5,c=6) # res=obj.__call__()
print(res)

应用：如果想让一个对象可以加括号调用，需要在该对象的类中添加一个方法__call__
总结：
对象()->类内的__call__
类()->自定义元类内的__call__
自定义元类()->内置元类__call__

五、自定义元类控制类的调用=》类的对象的产生

class Mymeta(type): # 只有继承了type类的类才是元类
    def __call__(self, *args, **kwargs):
        # 1、Mymeta.__call__函数内会先调用People内的__new__
        people_obj=self.__new__(self)
        # 2、Mymeta.__call__函数内会调用People内的__init__
        self.__init__(people_obj,*args, **kwargs)

        # print('people对象的属性：',people_obj.__dict__)
        people_obj.__dict__['xxxxx']=11111
        # 3、Mymeta.__call__函数内会返回一个初始化好的对象
        return people_obj

# 类的产生
# People=Mymeta()=》type.__call__=>干了3件事
# 1、type.__call__函数内会先调用Mymeta内的__new__
# 2、type.__call__函数内会调用Mymeta内的__init__
# 3、type.__call__函数内会返回一个初始化好的对象

class People(metaclass=Mymeta):
    def __init__(self,name,age):
        self.name=name
        self.age=age

    def say(self):
        print('%s:%s' %(self.name,self.name))

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        # 产生真正的对象
        return object.__new__(cls)

# 类的调用
# obj=People('egon',18) =》Mymeta.__call__=》干了3件事
# 1、Mymeta.__call__函数内会先调用People内的__new__
# 2、Mymeta.__call__函数内会调用People内的__init__
# 3、Mymeta.__call__函数内会返回一个初始化好的对象

obj1=People('egon',18)
obj2=People('egon',18)
# print(obj)
print(obj1.__dict__)
print(obj2.__dict__)

六、再访——属性查找

# 属性查找的原则：对象-》类-》父类
# 切记：父类 不是 元类

class Mymeta(type):
    n=444

    def __call__(self, *args, **kwargs): #self=<class '__main__.StanfordTeacher'>
        obj=self.__new__(self) # StanfordTeacher.__new__
        # obj=object.__new__(self)
        print(self.__new__ is object.__new__) #True
        self.__init__(obj,*args,**kwargs)
        return obj

class Bar(object):
    # n=333

    # def __new__(cls, *args, **kwargs):
    #     print('Bar.__new__')
    pass

class Foo(Bar):
    # n=222

    # def __new__(cls, *args, **kwargs):
    #     print('Foo.__new__')
    pass

class StanfordTeacher(Foo,metaclass=Mymeta):
    # n=111

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


obj=StanfordTeacher('lili',18)
print(obj.__dict__)
# print(obj.n)
# print(StanfordTeacher.n)

参考资料：

https://zhuanlan.zhihu.com/p/109336845

https://www.cnblogs.com/linhaifeng/articles/6204014.html