python 元类
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了python 元类相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
python 元类
之前想清楚了写到了笔记中,最近看到python3.6又出了个__init_subclass__
,之前的东西又全忘了.这次在总结一下.
new: 结合javascript的原型链体会一下动态语言一切皆对象的思想.
以一个实用的实例
#!/usr/bin/env python class Type(object): print("运行到", "Type") def __init__(self, type_): print("set type", type_) self.type_class = type_ def vaild(self, value): return isinstance(value, self.type_class) class TypeCheckMeta(type): print("运行到", "TypeCheckMeta") def __new__(cls, name, bases, dict): print("元类 __new__") inst = super(TypeCheckMeta, cls).__new__(cls, name, bases, dict) inst._fileds = {} for k, v in dict.items(): if isinstance(v, Type): inst._fileds.setdefault(k, v) return inst def __init__(cls, *args, **kwargs): print("元类 __init__") super(TypeCheckMeta, cls).__init__(*args, **kwargs) def __call__(self, *args, **kwargs): print("元类 __call__") return super(TypeCheckMeta, self).__call__(*args, **kwargs) class Test(metaclass=TypeCheckMeta): print("运行到", "Test") name = Type(str) age = Type(int) def __new__(cls, *args, **kwargs): print("类 __new__") print(args, kwargs) return super(Test, cls).__new__(cls) def __setattr__(self, key, value): print("类 __setattr__") if key in self._fileds: if not self._fileds[key].vaild(value): raise TypeError("invaild...") super(Test, self).__setattr__(key, value) def __init__(self, a): print("类 __init__") def __call__(self, *args, **kwargs): print("类 __call__") t = Test(1) print(t)
场景就是需要你对变量做强制性检查.
加载过程
注释掉最后两行代码,会发现如下输出
运行到 Type 运行到 TypeCheckMeta 运行到 Test set type <class ‘str‘> set type <class ‘int‘> 元类 __new__ 元类 __init__
首先,Python在加载的时候扫过整个文件.遇到类定义的时候如下执行:
- 解析类中的元素, 创建类变量与方法, 并加载到类空间中. 类的基类信息, 元类等信息.
- 找到该类的元类,然后调用元类的
__new__
方法,参数是(类名where,类基类bases,类空间dict)
- 元类的
__new__
最终一定会调用内置类型type.__new__
type.__new__
会调用元类的__init__
创建出一个类对象放在内存中.至此类对象已经加载完成了.
执行过程
现在我们来看看执行的
t = Test(1)
print(t)
Test
是什么?从语法层面上,他是一个类.但是在执行过程中,经过上面的加载步骤,它是一个生成的实例,所以Test()
会调用元类的__call__
方法.- 元类一定又得陷入
type.__call__
方法. type.__call__
方法调用类__new__
方法.- 类的
__new__
方法一定又陷入object.__new__
object.__new__
调用类的__init__
方法,最终一个实例被创建出来了.
新的方法__init_subclass__(self, k=...)
触发时机: 子类加载时触发.
具体的: 加载子类时发现父类定义了__init_subclass__
方法,那么在元类__new__
之后__init__
之前调用这个__init_subclass__
.(实现应该不是这样子的,应该是基于回调.比如在type这个元元元类基础上检测调用__init_subclass__).
这样就不需要写元类就可以修饰子类了.
其传参数方式并没有什么魔法,
class SubClass(Father, param="haha"): pass
在传递给__new__
的时候给现在要多一个位置参数
def __new__(cls, name, bases, dict, **kwargs): pass
这样子__init_subclass__
也可以获取到了.
动态语言–一切都是对象
function People(name) { this.name = name } p = new People("Irn")
不了解js原型链的同学会很疑惑这种写法.很明显通过关键词function
表明了People是个函数
,那么,new 函数
算什么语法?
实际上js里的函数可不仅仅是一个c语言层面的函数,他是一个完整的实例,是Function创建出来的实例.
f = new Function(‘name‘, ‘return alert("hello, " + name + "!");‘);
这样我们就有一个constructor
的对象,他们可以使用new
关键词.
在创建一个对象的时候,解释器做了如下工作:
- It creates a new object.
- It sets the constructor property of the object to Vehicle.
- It sets up the object to delegate to Vehicle.prototype.
- It calls Vehicle() in the context of the new object.
具体的看参考网上的说明!
其中在设置prototype的时候完成了类变量,类函数的继承.
最后一步调用函数的.prototype.call(第一步创建出来的空对象)
,这个时候函数的this参数就会指向这个新的对象,这样就会拥有实例变量(每个人都不一样的)
所以最合理的模拟类实现是这个样子的
// Class definition / constructor var Vehicle = function Vehicle(color) { // Initialization this.color = color; } // Instance methods Vehicle.prototype = { go: function go() { return "Vroom!"; } }
prototype里的东西所有的变量都共享一份,在实例里找不到就会向上查找,而function这个构造器里的this因为指向的是一个{}每次执行都会重新赋值一遍,而且会屏蔽在prototype上设置的属性.
this和prototype是js里非常聪明的做法也是整个的基石.
以上是关于python 元类的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章