什么是元類

Python中，一切皆對象，我們定義的數(shù)字、字符串、函數(shù)、列表等都是對象，對象是類（class）的是實例，而類（class）其實也是對象，是type的實例。這個type就是Python中的元類（metaclass）。所謂元類就是用于創(chuàng)建所有類型的類，Python中的所有新式類以及Python3中的所有類都是type元類的實例。我們看下面這個例子：

print(type(0))  # <class 'int'>
print(type(int))  # <class 'type'>
print(type("tigeriaf"))  # <class 'str'>
print(type(str))  # <class 'type'>
print(type([1, 2, 3]))  # <class 'list'>
print(type(list))  #  <class 'type'>
class User:
    pass
u = User()
print(type(u))  # <class '__main__.User'>
print(type(User))  # <class 'type'>
print(type(type))  # <class 'type'>

type元類動態(tài)創(chuàng)建類

之前我們定義類要使用class關鍵字進行創(chuàng)建，除了這樣我們還可以使用type動態(tài)的去創(chuàng)建類。

用法如下：

type(name, bases, dict)，接收三個參數(shù)

• 第一個參數(shù)name是指要創(chuàng)建類的名稱
• 第二個參數(shù)bases是指需要繼承父類的元組
• 第三個參數(shù)dict是類的屬性

例如：

class User:
    def __init__(self):
        self.name = 'tigeriaf'
print(User)
user = User()
print(user.name)

class User:
    def __init__(self):
        self.name = 'tigeriaf'
print(User)
user = User()
print(user.name)

以上兩種方式都可以創(chuàng)建類，輸出結果也是一樣的，可見使用type動態(tài)的去創(chuàng)建類也是非常方便的。

自定義元類

通過上面的例子我們知道可以使用type(name, bases, dict)來創(chuàng)建類，如果當使用type元類無法滿足我們的一些需求時，我們可以自定義一個元類并使用該元類去創(chuàng)建類嗎？答案是可以的，下面我們來看一下：

class MyMetaClass(type):
    def __init__(cls, name, bases, dict):
        super().__init__(name, bases, dict)
        cls.int_attrs = {}
        for k, v in dict.items():
            if type(v) is int:
                cls.int_attrs[k] = v
User = MyMetaClass('User', (), {'name': 'tigeriaf', "age": 24, "level": 2, "introduction": "Python全菜工程師"})
print(User)  # <class '__main__.User'>
user = User()  
print(user.name)  # tigeriaf
print(user.int_attrs)  # {'age': 24, 'level': 2}

也可以使用下面這種方法，去創(chuàng)建繼承元類的類。

class User(metaclass=MyMetaClass):
    pass

注意：在Python2中使用元類需要在要創(chuàng)建的類內對__metaclass__進行賦值，值為元類。

上述代碼定義一個類MyMetaClass，繼承自type類，因為type是元類，所以MyMetaClass也是一個元類，在__init__通過super().__init__(name, bases, dict)調用了父類type的__init__()方法，在實現(xiàn)自定義元類的基礎上，還在創(chuàng)建類的時候把屬性循環(huán)了一遍，然后值為int類型的屬性單獨存了起來。這樣我們就實現(xiàn)了比type元類更定制化的元類了，我們可以隨意在元類內添加我們想要的功能。

總結

總體下來，發(fā)現(xiàn)元類及其使用有些難以理解且看不出有什么特別的地方能讓我們去使用，好吧，確實如此，通常情況下確實可能用不到它，其實元類主要就是在類和實例創(chuàng)建的時候發(fā)揮作用，來實現(xiàn)一些功能，如果確實不清楚什么時候該去使用的話，那我們就不需要它，當真正需要它的時候，我們可能就會發(fā)現(xiàn)它的強大之處。

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