Python元類(metaclass)是什么

本篇文章給大家分享的是有關Python元類(metaclass)是什么，小編覺得挺實用的，因此分享給大家學習，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲，話不多說，跟著小編一起來看看吧。

什么是元類？

理解元類（metaclass）之前，我們先了解下Python中的OOP和類（Class）。面向對象全稱 Object Oriented Programming 簡稱OOP，這種編程思想被大家所熟知。它是把對象作為一個程序的基本單元，把數據和功能封裝在里面，能夠實現很好的復用性，靈活性和擴展性。OOP中有2個基本概念：類和對象：

類是描述如何創建一個對象的代碼段，用來描述具有相同的屬性和方法的對象的集合，它定義了該集合中每個對象所共有的屬性和方法

對象是類的實例（Instance）。

我們舉個例子：

In : class ObjectCreator(object):
...:     pass
...:
In : my_object = ObjectCreator()
In : my_object
Out: <__main__.ObjectCreator at 0x1082bbef0>

而Python中的類并不是僅限于此：

In : print(ObjectCreator)
<class '__main__.ObjectCreator'>

ObjectCreator竟然可以被print，所以它的類也是對象！既然類是對象，你就能動態地創建它們，就像創建任何對象那樣。我在日常工作里面就會有這種動態創建類的需求，比如在mock數據的時候，現在有個函數func接收一個參數：

In : def func(instance):
...:     print(instance.a, instance.b)
...:     print(instance.method_a(10))
...:

正常使用起來傳入的instance是符合需求的（有a、b屬性和method_a方法），但是當我想單獨調試func的時候，需要「造」一個，假如不用元類，應該是這樣寫:

In : def generate_cls(a, b):
...:     class Fake(object):
...:         def method_a(self, n):
...:             return n
...:     Fake.a = a
...:     Fake.b = b
...:     return Fake
...:
In : ins = generate_cls(1, 2)()
In : ins.a, ins.b, ins.method_a(10)
Out: (1, 2, 10)

你會發現這不算算是「動態創建」的：

類名（Fake）不方便改變

要創建的類需要的屬性和方法越多，就要對應的加碼，不靈活。

我平時怎么做呢：

In : def method_a(self, n):
...:     return n
...: 
In : ins = type('Fake', (), {'a': 1, 'b': 2, 'method_a': method_a})()
In : ins.a, ins.b, ins.method_a(10)
Out: (1, 2, 10)

到了這里，引出了type函數。本來它用來能讓你了解一個對象的類型：

In : type(1)
Out: int
In : type('1')
Out: str
In : type(ObjectCreator)
Out: type
In : type(ObjectCreator())
Out: __main__.ObjectCreator

另外，type如上所說還可以動態地創建類：type可以把對于類的描述作為參數，并返回一個類。

用來創建類的東東就是「元類」

MyClass = type('MyClass', (), {})

這種用法就是由于type實際上是一個元類，作為元類的type在Python中被用于在后臺創建所有的類。在Python語言上有個說法「Everything is an object」。包整數、字符串、函數和類... 所有這些都是對象。所有這些都是由一個類創建的：

In : age = 35
In : age.__class__
Out: int
In : name = 'bob'
In : name.__class__
Out: str
...

現在，任何__class__中的特定__class__是什么？

In : age.__class__.__class__
Out: type
In : name.__class__.__class__
Out: type
...

如果你愿意，你可以把type稱為「類工廠」。type是Python中內建元類，當然，你也可以創建你自己的元類。

創建自己的元類

Python2創建類的時候，可以添加一個__metaclass__屬性：

class Foo(object):
    __metaclass__ = something...
    [...]

如果你這樣做，Python會使用元類來創建Foo這個類。Python會在類定義中尋找__metaclass__。如果找到它，Python會用它來創建對象類Foo。如果沒有找到它，Python將使用type來創建這個類。

在Python3中語法改變了一下：

class Simple1(object, metaclass=something...):
    [...]

本質上是一樣的。拿一個4年前寫分享的元類例子（就是為了推薦你來閱讀

以上就是Python元類(metaclass)是什么，小編相信有部分知識點可能是我們日常工作會見到或用到的。希望你能通過這篇文章學到更多知識。更多詳情敬請關注億速云行業資訊頻道。