深入瞭解python中元類的相關知識
類也是物件
在大多數程式語言中，類就是一組用來描述如何生成一個物件的程式碼段，在python中也是成立的。
class ObjectCreator: pass my_object = ObjectCreator() print(my_object) """ 輸出結果： <__main__.ObjectCreator object at 0x037DACD0> """
但是，python的類不止於此，類同樣也是一種物件。
class ObjectCreator: pass
上面的程式碼段將在記憶體中建立一個物件，名字就叫做ObjectCreator。這個物件（類物件ObjectCreator）擁有建立物件（例項物件）的能力，但它本質上仍然還是一個物件，於是你就可以對它做如下的操作：
- 給它複製一個變數
- 拷貝它
- 給它增加屬性
- 將它作為函式引數傳遞
示例程式碼：
class ObjectCreator: pass # 把它賦值給一個變數 a = ObjectCreator print(a) # <class '__main__.ObjectCreator'> # 作為函式引數傳遞 def echo(o): print(o) echo(ObjectCreator) # <class '__main__.ObjectCreator'>
動態的建立類
因為類也是物件，所以可以在執行時動態的建立它們，使用class關鍵字即可。
def choose_class(name):
if name == 'foo':
class Foo(object):
pass
return Foo # 返回的是類，不是類的例項
else:
class Bar(object):
pass
return Bar
MyClass = choose_class("foo")
print(MyClass) # 列印類物件
# 輸出結果
<class '__main__.choose_class.<locals>.Foo'>
print(MyClass()) # 列印例項物件
# 輸出結果
<__main__.choose_class.<locals>.Foo object at 0x0368CFD0>使用type建立類
我們知道通過type()可以知道這個物件的型別是什麼，他還有一個完全不同的功能，動態的建立類。
type可以接受一個類的描述作為引數，然後返回一個類。
語法：
type(類名，由父類名稱構成的元組（針對繼承的情況可以為空），包含屬性的字典)
MyClass = type("MyClass",(),{})
print(MyClass)
# 輸出結果：
<class '__main__.MyClass'>
使用type建立帶屬性的類
type 接受一個字典來為類定義屬性，如下所示：
Foo = type("Foo",{'bar':True})
等價於
class Foo: bar = True
使用type建立繼承的子類
接著上面的程式碼，我們已經建立了一個Foo類，現在來建立一個它的子類。
FooChild = type("FooChild",(Foo,),{})
print(FooChild.bar) # # bar屬性是由Foo繼承而來
# 輸出結果：
True
注意：
- type的第二個引數，元組中是父類的名字，不是字串。
- 新增的屬性是類屬性，不是例項屬性。
使用type建立帶有方法的類
最終你會希望為你的類增加方法。只需要定義一個有著恰當簽名的函式並將其作為屬性賦值就可以了。
新增例項方法
def test_f(self):
print("新增的例項方法")
Foo = type("Foo",{"test_f":test_f})
f = Foo()
f.test_f()
# 輸出結果：
新增的例項方法
新增靜態方法
@staticmethod
def test_static():
print("新增的靜態方法")
Foo = type("Foo",{"test_static":test_static})
Foo.test_static()
Foo.test_static()
# 輸出結果：
新增的靜態方法
新增類方法
@classmethod
def test_class(cls):
print("新增的類方法")
Foo = type("Foo",{"test_class":test_class})
Foo.test_class()
# 輸出的結果：
新增的類方法
什麼是元類
元類就是用來建立類的“東西”。元類就是就是用來建立類物件的，元類就是類的類。
可以這樣理解：
MyClass = MetaClass() # 使用元類建立類物件 MyObject = MyClass() # 使用類物件建立例項物件
type函式其實就是元類。type就是在Python在背後建立所有類的元類，可以通過__class __屬性來檢視,__class __的功能是檢視物件所在的類，它可以巢狀使用。
class A: pass print(A.__class__) a = A() print(a.__class__) print(a.__class__.__class__) # 輸出結果： <class 'type'> <class '__main__.A'> <class 'type'>
可以看出，最後物件的類都是type元類。
Python中所有的東西，注意，我是指所有的東西——都是物件。這包括整數、字串、函式以及類。它們全部都是物件，而且它們都是從一個類建立而來，這個類就是type。
整數：
age = 18 print(age.__class__) print(age.__class__.__class__) # 輸出結果： <class 'int'> <class 'type'>
字串：
name = "張三" print(name .__class__) print(name .__class__.__class__) # 輸出結果： <class 'str'> <class 'type'>
函式：
def f(): pass print(f.__class__) print(f.__class__.__class__) # 輸出結果： <class 'function'> <class 'type'>
自定義元類
首先的瞭解一下metaclass屬性，用它來指定一個元類，python會在定義的類中尋找metaclass屬性，如果沒找到，就到它的父類找以此類推。如果找到了，python就會用它來建立類物件，如果實在沒有找到就會用內建的type來建立這個類。
metaclass中可以放type或者任何使用到type或者子類化type的東東都可以。
自定義類的主要目的：
- 攔截類的建立
- 修改類
使用函式實現一個自定義的元類
功能：把不是__開頭的類屬性名字變為大寫
def upper_attr(future_class_name: str,future_class_parents: tuple,future_class_attr: dict):
newAttr = {}
for key,value in future_class_attr.items():
if not key.startswith("__"):
newAttr[key.upper()] = value
return type(future_class_name,future_class_parents,newAttr)
class Foo(metaclass=upper_attr):
name = "張三"
age = 18
hasattr(Foo,"name") # 判斷是否有該類屬性 False
hasattr(Foo,"NAME") # True
hasattr(Foo,"age") # False
hasattr(Foo,"AGE") # True
繼承type實現一個自定義元類
功能：同上
class MyMetaClass(type):
def __new__(cls,class_name: str,class_parents: tuple,class_attr: dict):
newAttr = {}
for key,value in class_attr.items():
if not key.startswith("__"):
newAttr[key.upper()] = value
# 方法1：通過'type'來做類物件的建立
# return type(class_name,class_parents,newAttr)
# 方法2：複用type.__new__方法
# 這就是基本的OOP程式設計，沒什麼魔法
# return type.__new__(cls,class_name,newAttr)
# 方法3：使用super方法
return super(MyMetaClass,cls).__new__(cls,newAttr)
class Foo(metaclass=MyMetaClass):
name = "張三"
age = 18
hasattr(Foo,"AGE") # True
效果和上面是一樣的。
以上就是本文的全部內容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支援我們。