• 面向物件之元類
  • 一、什么是元類
  • 二、元類推導流程
  • 三、創建類的方式
    • 方式一：
    • 方式二：
  • 四、元類定制類的產生行為
  • 五、元類定制物件的產生行為
  • 六、元類之雙下new

面向物件之元類

一、什么是元類

• Python中一切皆為物件，物件是有類實體化生成；
• 類也是物件（類物件），生成類物件的類可稱之為元類；
• 所以，元類就是來創建類物件的，可稱之為類工廠；
• type是python內建元類，type是最上層的元類，也可稱為一切類物件的元類

二、元類推導流程

"""推導步驟1:如何查看資料的資料型別"""
# s1 = 'hello world'  # str()
# l1 = [11, 22, 33, 44]  # list()
# d1 = {'name': 'jason', 'pwd': 123}  # dict()
# t1 = (11, 22, 33, 44)  # tuple()
# print(type(s1))  # <class 'str'>
# print(type(l1))  # <class 'list'>
# print(type(d1))  # <class 'dict'>
# print(type(t1))  # <class 'tuple'>

"""推導步驟2:其實type方法是用來查看產生物件的類名"""
# class Student:
#     pass
# obj = Student()
# print(type(obj))  # <class '__main__.Student'>

"""推導步驟3:python中一切皆物件 我們好奇type查看類名顯示的是什么"""
class Student:
    pass
obj = Student()
print(type(obj))  # <class '__main__.Student'>
print(type(Student))  # <class 'type'>
class A:pass
class B:pass
print(type(A), type(B))

"""
結論:我們定義的類其實都是由type類產生的>>>:元類(產生類的類)
"""

三、創建類的方式

方式一：

創建方法：

? 直接使用class關鍵字創建

class Foo:

    school_name = 'kangkang

    def func1(self):
        pass

    print(Teacher)
    print(Teacher.__dict__)

方式二：

創建方法：

? 使用元類type

? type(類名， 類的父類， 類的名稱空間)

cls = type('Student', (object,), {'name':'jason'})
print(cls)
print(cls.__dict__)

"""
1.手動寫鍵值對
    針對系結方法不好定義
2.內置方法exec
    能夠運行字串型別的代碼并產生名稱空間
"""

四、元類定制類的產生行為

? 通過上述推導，我們得出了我們所創建的類，其實就是type幫我們所生成的，那么我們是否可以通過繼承type（元類）的方式，來研究type底層代碼原理，來改修，新增條件，來定制類的生成

例如：

? 生成類時，類名的首字母必須大寫，否則報錯

推導流程：

"""
推導
	1、物件是由類名加括號產生的  	__init__
	2、類是由元類加括號產生的		__init__
	3、查看type底層原始碼，找到__init__
        __init__(cls, what, bases=None, dict=None)
        cls:元類本身
        what：需要產生的類名
        bases：產生類的父類
        dict：類體名稱空間
	4、通過上述我們就可以發現what可以控制類名的產生
	
"""

# 1、首先生成一個類，繼承元類（type） 
    class MyMetaClass(type):
        pass
    
# 2、在類中，創建def __init__(self, what, bases=None, dict=None):
# 3、對限制what產生類名的條件
	class MyMetaClass(type):
        
    def __init__(self, what, bases=None, dict=None):
        
        # 設定條件，未滿足時，主動拋出例外并提示
        if not what.istitle():
            raise TypeError('類的首字母要大寫')
            
        # 條件滿足后呼叫父類進行產生
        super().__init__(what, bases, dict)

# 4、指定類的元類:利用關鍵字metaclass指定類的元類
class myclass(metaclass=MyMetaClass):
    desc = '元類其實很有趣 就是有點繞'

class Student(metaclass=MyMetaClass):
    info = '我是學生 我很聽話'
print(Student)
print(Student.__dict__)

# 5、這個時候我們在生成MyMetaClass的子類時，就必須要遵循它的條件，否則將會報錯

五、元類定制物件的產生行為

要求：

? 生成的物件必須使用關鍵字進行傳參，否則將無法生成物件

推導流程：

'''
推導：
	1、我們在上述學習了類的魔法方法，發現：
	2、物件加括號會執行產生該物件類里的__call__
	3、類加括號會執行產生該類的類里的__call__
	4、觀察__call__(self, *args, **kwargs):
		self: 呼叫者本身
		*args:接收位置實參
		**kwargs：接收關鍵字實參
	5、得出結論，我們需要對args進行約束就可達到條件
'''

class MyMetaClass(type):
    def __call__(self, *args, **kwargs):
        
        # 1.產生一個空物件(骨架)
        # 2.呼叫__init__給物件添加獨有的資料(血肉)
        # 3.回傳創建好的物件
        # print(args)  # ('jason', 18, 'male')
        # print(kwargs)  # {}
        
 		  # 設定條件
        if args:
        # 當條件未滿足時，主動拋出例外，并提升
            raise TypeError("需要進行關鍵字傳參")
            
        # 條件滿足后執行，使用super，重新呼叫父類
        return super().__call__(*args, **kwargs)
    	


class Student(metaclass=MyMetaClass):
    def __init__(self, name, age, gender):
        # print('__init__')
        self.name = name
        self.age = age
        self.gender = gender


# obj = Student('jason', 18, 'male')
obj = Student(name='jason',age= 18,gender= 'male')
print(obj.__dict__)

六、元類之雙下new

? 當我們在使用類產生物件時，類體代碼種名字產生的順序是:

? __ call __ >>>： __ new __ >>>：__ init __

? 雙下call將類名傳給雙下new，然后new將物件的名字傳給雙下init而后產生類名

? 得出結論：物件是由new進行產生的

class MyMetaClass(type):
    def __call__(self, *args, **kwargs):
        
        # 1.產生一個空物件(骨架)
        obj = self.__new__(self)
        
        # 2.呼叫__init__給物件添加獨有的資料(血肉)
        self.__init__(obj,*args, **kwargs)
        
        # 3.回傳創建好的物件
        return obj


class Student(metaclass=MyMetaClass):
    def __init__(self, name):
        self.name = name

obj = Student('jason')
print(obj.name)
"""
__new__可以產生空物件
"""

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