Python 使用元類type創(chuàng)建類對象常見應用詳解

更新時間：2019年10月17日 09:22:44 作者：houyanhua1

這篇文章主要介紹了Python 使用元類type創(chuàng)建類對象,結(jié)合實例形式詳細分析了Python元類的概念、功能及元類type創(chuàng)建類對象的常見應用技巧,需要的朋友可以參考下

本文實例講述了Python 使用元類type創(chuàng)建類對象。分享給大家供大家參考，具體如下：

type("123") 可以查看變量的類型;同時 type("類名",(父類),{類屬性:值,類屬性2:值}) 可以創(chuàng)建一個類。

在Python中不建議一個函數(shù)具有不同的功能(重載)；type()具有不同的功能是為了兼容之前的版本。

類可以創(chuàng)建實例對象，類對象是由元類創(chuàng)建的。 (元類創(chuàng)建類，類創(chuàng)建實例對象)

type就是元類(type本質(zhì)上就是一個類)

demo.py（用元類type創(chuàng)建類）：

# 通過class關鍵字創(chuàng)建類
class MyClass1(object):
  name = "張三" # 類屬性 (所有實例對象共用)
  age = 23
# 通過type創(chuàng)建類。 type()返回的是創(chuàng)建的類對象的引用。
Test2 = type("MyClass2",(object,),{"name":"張三","age":23}) # Test2是MyClass2類的引用，一般變量名和類名保持一致。
print(Test2()) # <__main__.MyClass2 object at 0x7fa05a4ca9e8>

demo.py（用type創(chuàng)建帶有方法的類）：

# 實例方法
def print_b(self):
  print(self.num)
# 靜態(tài)方法
@staticmethod
def print_static():
  print("----haha-----")
# 類方法
@classmethod
def print_class(cls):
  print(cls.num)
# 用type創(chuàng)建類
B = type("B", (object,), {"num":100, "print_b": print_b, "print_static": print_static, "print_class": print_class})
b = B()
b.print_b()   # 100
b.print_static() # ----haha-----
b.print_class()  # 100

元類的應用

在定義一個類的時候可以為其指定__metaclass__屬性(指定創(chuàng)建該類的元類)，默認使用type元類創(chuàng)建類對象。

通過指定自定義的元類，可以對類的創(chuàng)建進行攔截?？梢詫︻惷⒗^承的父類、屬性(方法)做一些預處理。

例如：將類名大寫，默認繼承object類，添加、修改屬性(方法)名(私有屬性的偽私有化就是通過修改屬性名實現(xiàn)的)。

裝飾器是對函數(shù)進行功能擴展(不用修改原代碼)，而元類可以對類進行功能擴展(添加額外的屬性/方法)。

demo.py（用函數(shù)指定__metaclass__屬性）：

#-*- coding:utf-8 -*-
def upper_attr(class_name, class_parents, class_attr):
  # class_name 會保存類的名字 Foo
  # class_parents 會保存類的父類 object
  # class_attr 會以字典的方式保存所有的類屬性/方法
  # 遍歷屬性字典，把不是__開頭的屬性名字變?yōu)榇髮?
  new_attr = {}
  for name, value in class_attr.items():
    if not name.startswith("__"):
      new_attr[name.upper()] = value
  # 調(diào)用type來創(chuàng)建一個類
  return type(class_name, class_parents, new_attr)
class Foo(object, metaclass=upper_attr): # python3的方式
  # python2.x的方式。
  # __metaclass__ = upper_attr # 設置Foo類的元類為upper_attr
  bar = 'bip'
print(hasattr(Foo, 'bar'))
print(hasattr(Foo, 'BAR'))
f = Foo()
print(f.BAR)

demo.py（用類指定__metaclass__屬性）：

class UpperAttrMetaClass(type):
  # __new__ 是在__init__之前被調(diào)用的特殊方法
  # __new__是用來創(chuàng)建對象并返回之的方法
  # 而__init__只是用來將傳入的參數(shù)初始化給對象
  # 你很少用到__new__，除非你希望能夠控制對象的創(chuàng)建
  # 這里，創(chuàng)建的對象是類，我們希望能夠自定義它，所以我們這里改寫__new__
  # 如果你希望的話，你也可以在__init__中做些事情
  # 還有一些高級的用法會涉及到改寫__call__特殊方法，但是我們這里不用
  def __new__(cls, class_name, class_parents, class_attr):
    # 遍歷屬性字典，把不是__開頭的屬性名字變?yōu)榇髮?
    new_attr = {}
    for name, value in class_attr.items():
      if not name.startswith("__"):
        new_attr[name.upper()] = value
    # 方法1：通過'type'來做類對象的創(chuàng)建
    return type(class_name, class_parents, new_attr)
    # 方法2：復用type.__new__方法
    # 這就是基本的OOP編程，沒什么魔法
    # return type.__new__(cls, class_name, class_parents, new_attr)
# python3的用法
class Foo(object, metaclass=UpperAttrMetaClass):
  bar = 'bip'
# python2的用法
# class Foo(object):
#   __metaclass__ = UpperAttrMetaClass
#   bar = 'bip'
print(hasattr(Foo, 'bar'))
# 輸出: False
print(hasattr(Foo, 'BAR'))
# 輸出:True
f = Foo()
print(f.BAR)
# 輸出:'bip'

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希望本文所述對大家Python程序設計有所幫助。

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