python元類編程的基本使用

更新時(shí)間：2023年02月22日 08:27:54 作者：代碼輸入中...

本文主要介紹了python元類編程的基本使用，文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，需要的朋友們下面隨著小編來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧

1.1.propety動(dòng)態(tài)屬性

在面向?qū)ο缶幊讨?，我們一般把名詞性的東西映射成屬性，動(dòng)詞性的東西映射成方法。在python中他們對應(yīng)的分別是屬性self.xxx和類方法。但有時(shí)我們需要的屬性需要根據(jù)其他屬性動(dòng)態(tài)的計(jì)算，此時(shí)如果直接使用屬性方法處理，會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)不同步。下面介紹@property方法來動(dòng)態(tài)創(chuàng)建類屬性。

from datetime import datetime,date
 
class User:
    def __init__(self,name,birthday):
        self.name = name
        self.birthday = birthday
        self._age = 0
 
    @property
    def age(self):
        return datetime.now().year - self.birthday.year
 
    @age.setter
    def age(self,value):
        self._age = value
 
if __name__ == '__main__':
    user = User("derek",date(year=1994,month=11,day=11))
    user.age = 23
    print(user._age)   # 23
    print(user.age)    # 24 ,動(dòng)態(tài)計(jì)算出來的

1.2.getattr和getattribute的區(qū)別

object.__getattr__(self, name)
找不到attribute的時(shí)候，會(huì)調(diào)用getattr，返回一個(gè)值或AttributeError異常。

object.__getattribute__(self, name)
無條件被調(diào)用，通過實(shí)例訪問屬性。如果class中定義了__getattr__()，則__getattr__()不會(huì)被調(diào)用（除非顯示調(diào)用或引發(fā)AttributeError異常）

（1）調(diào)用一個(gè)不存在的屬性

class User:
    def __init__(self,info={}):
        self.info = info
 
    # def __getattr__(self, item):
    #     return self.info[item]
 
if __name__ == '__main__':
    user = User(info={"name":"derek","age":24})
    print(user.name)

會(huì)報(bào)錯(cuò)

（2）加了__getattr__之后就可以調(diào)用了

class User:
    def __init__(self,info={}):
        self.info = info
 
    #__getattr__是在查找不到屬性的時(shí)候調(diào)用
    def __getattr__(self, item):
        return self.info[item]
 
if __name__ == '__main__':
    user = User(info={"name":"derek","age":24})
    print(user.name)    #derek

（3）__getattribute__

class User:
    def __init__(self,info={}):
        self.info = info
 
    #__getattr__是在查找不到屬性的時(shí)候調(diào)用
    def __getattr__(self, item):
        return self.info[item]
 
    #__getattribute不管屬性存不存在，都訪問這個(gè)
    def __getattribute__(self, item):
        return "zhang_derek"
 
 
if __name__ == '__main__':
    user = User(info={"name":"derek","age":24})
    #不管屬性存不存在，都走_(dá)_getattribute__
    print(user.name)    #zhang_derek     #即使屬性存在也走_(dá)_getattribute__
    print(user.test)     #zhang_derek    #不存在的屬性也能打印
    print(user.company)   #zhang_derek   #不存在的屬性也能打印

1.3.屬性描述符

驗(yàn)證賦值的時(shí)候是不是int類型

#屬性描述符
 
import numbers
 
#只要一個(gè)類實(shí)現(xiàn)了下面三種魔法函數(shù)中的一種，這個(gè)類就是屬性描述符
class IntField:
    def __get__(self, instance, owner):
        return self.value
    def __set__(self, instance, value):
        if not isinstance(value,numbers.Integral):
            raise ValueError("必須為int")
        self.value = value
    def __delete__(self, instance):
        pass
 
class User:
    age = IntField()
 
if __name__ == '__main__':
    user = User()
    user.age = 24
    print(user.age)

如果user.age=24，值是int，可以正常打印

如果user.age='test',傳一個(gè)字符串，則會(huì)報(bào)錯(cuò)

1.4.new和init的區(qū)別

（1）__new__方法如果不返回對象，不會(huì)執(zhí)行init方法

class User:
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print("in new")
 
    def __init__(self,name):
        print("in init")
        self.name = name
 
# new是用用來控制對象的生成過程，在對象生成之前
# init是用來完善對象的
# 如果new方法不返回對象，則不會(huì)調(diào)用init函數(shù)
if __name__ == '__main__':
    user = User("derek")

運(yùn)行結(jié)果：沒有調(diào)用init方法

（2）返回對象就會(huì)執(zhí)行init方法

class User:
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print("in new")         #in new
        print(cls)              #cls是當(dāng)前class對象    <class '__main__.User'>
        print(type(cls))        #<class 'type'>
        return super().__new__(cls)   #必須返回class對象，才會(huì)調(diào)用__init__方法
 
    def __init__(self,name):
        print("in init")        #in init
        print(self)             #self是class的實(shí)例對象      <__main__.User object at 0x00000000021B8780>
        print(type(self))       #<class '__main__.User'>
        self.name = name
 
# new是用用來控制對象的生成過程，在對象生成之前
# init是用來完善對象的
# 如果new方法不返回對象，則不會(huì)調(diào)用init函數(shù)
if __name__ == '__main__':
    user = User(name="derek")
 
#總結(jié)
# __new__ 用來創(chuàng)建實(shí)例，在返回的實(shí)例上執(zhí)行__init__，如果不返回實(shí)例那么__init__將不會(huì)執(zhí)行
# __init__ 用來初始化實(shí)例，設(shè)置屬性什么的

1.5.自定義元類

（1）前戲：通過傳入不同的字符串動(dòng)態(tài)的創(chuàng)建不同的類

def create_class(name):
    if name == 'user':
        class User:
            def __str__(self):
                return "user"
        return User
 
    elif name == "company":
        class Company:
            def __str__(self):
                return "company"
        return Company
 
if __name__ == '__main__':
    Myclass = create_class("user")
    my_obj = Myclass()
    print(my_obj)    #user
    print(type(my_obj))     #<class '__main__.create_class.<locals>.User'>

（2）用type創(chuàng)建

雖然上面的方法能夠創(chuàng)建，但很麻煩，下面是type創(chuàng)建類的一個(gè)簡單實(shí)例

# 一個(gè)簡單type創(chuàng)建類的例子
#type(object_or_name, bases, dict)
#type里面有三個(gè)參數(shù)，第一個(gè)類名，第二個(gè)基類名，第三個(gè)是屬性
User = type("User",(),{"name":"derek"})
 
my_obj = User()
print(my_obj.name)    #derek

（3）不但可以定義屬性，還可以定義方法

def say(self):     #必須加self
    return "i am derek"
 
User = type("User",(),{"name":"derek","say":say})
 
my_obj = User()
print(my_obj.name)     #derek
print(my_obj.say())    #i am derek

（4）讓type創(chuàng)建的類繼承一個(gè)基類

def say(self):     #必須加self
    return "i am derek"
 
class BaseClass:
    def answer(self):
        return "i am baseclass"
 
#type里面有三個(gè)參數(shù)，第一個(gè)類名，第二個(gè)基類名，第三個(gè)是屬性
User = type("User",(BaseClass,),{"name":"derek","say":say})
 
if __name__ == '__main__':
 
    my_obj = User()
    print(my_obj.name)          # derek
    print(my_obj.say())         # i am derek
    print(my_obj.answer())      # i am baseclass

1.6.什么是元類？

元類就是創(chuàng)建類的類，比如上面的type

在實(shí)際編碼中，我們一般不直接用type去創(chuàng)建類，而是用元類的寫法，自定義一個(gè)元類metaclass去創(chuàng)建

# 把User類創(chuàng)建的過程委托給元類去做，這樣代碼的分離性比較好
 
class MetaClass(type):
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        return super().__new__(cls,*args, **kwargs)
 
class User(metaclass=MetaClass):
    def __init__(self,name):
        self.name = name
 
    def __str__(self):
        return "test"
 
if __name__ == '__main__':
    #python中類的實(shí)例化過程，會(huì)首先尋找metaclass，通過metaclass去創(chuàng)建User類
    my_obj = User(name="derek")
    print(my_obj)    #test

到此這篇關(guān)于python元類編程的文章就介紹到這了,更多相關(guān)python元類編程內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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