Python入门day33——元类、属性查找

元类

一、什么是元类

# 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）
python中一切皆为对象。让我们先定义一个类，然后逐步分析。

class Pelple(object):

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

    def say(self):
        print('%s says welcome to the Stanford to learn Python' %self.name)
        
所有的对象都是实例化或者说调用类而得到的（调用类的过程称为类的实例化），比如对象t1是调用类Pelple得到的

t1=Pelple('lili',18)

print(type(t1)) # 查看对象t1的类是<class '__main__.Pelple'>

如果一切皆为对象，那么类Pelple本质也是一个对象，既然所有的对象都是调用类得到的，那么Pelple必然也是调用了一个类得到的，这个类称为元类

于是我们可以推导出===>产生Pelple的过程一定发生了：Pelple=元类(...)

print(type(Pelple)) # 结果为<class 'type'>，证明是调用了type这个元类而产生的Pelple，即默认的元类为type。

# 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(Pelple,type(People)) # <<class '__main__.People'> <class 'type'>
print(type(int)) # <class 'type'>

二、 class关键字创建类的流程分析

# 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) # {'__init__': <function __init__ at 0x000001DADBA49160>, 'say': <function say at 0x000001DADBA491F0>}

# 4、调用元类
People=type(class_name,class_bases,class_dic)
print(People) # <class '__main__.People'> 跟之前的结果一样

三、如何自定义元类来控制类的创建

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): # People=Mymeta("People",(object,),{...})
        print('run22222222222....')
        print(self)
        print(x)
        print(y)
        print(z)
        print(self.__bases__)
        if not x.istitle():
            raise NameError('类名的首字母必须大写')

    #          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.....')
        # return super().__new__(cls,*args, **kwargs)
        return type.__new__(cls,*args, **kwargs)

# 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))
# 结果        
run1111111111.....
run22222222222....
<class '__main__.People'>
People
()
{'__module__': '__main__', '__qualname__': 'People', '__init__': <function People.__init__ at 0x0000023551A891F0>, 'say': <function People.say at 0x0000023551A893A0>}
(<class 'object'>,)

# 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、自定义元类控制类的调用

# 五：__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__ <__main__.Foo object at 0x000002008FB85700>
res=obj(1,2,3,a=4,b=5,c=6) # res=obj.__call__()
print(res) 
# 结果
===> (1, 2, 3) {'a': 4, 'b': 5, 'c': 6}
123

# 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('yu',20)
print(obj1) #  <__main__.People object at 0x000002A8520C5CD0>
print(obj2) #  <__main__.People object at 0x000002B3E9C601C0>
print(obj1.__dict__) # {'name': 'egon', 'age': 18, 'xxxxx': 11111}
print(obj2.__dict__) # {'name': 'yu', 'age': 20, 'xxxxx': 11111}

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__) # {'name': 'lili', 'age': 18}
# print(obj.n) # 报错
print(StanfordTeacher.n) # 444