python元類是什么及怎么用

這篇文章主要介紹了python元類是什么及怎么用的相關(guān)知識(shí)，內(nèi)容詳細(xì)易懂，操作簡單快捷，具有一定借鑒價(jià)值，相信大家閱讀完這篇python元類是什么及怎么用文章都會(huì)有所收獲，下面我們一起來看看吧。

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python中的類也是一個(gè)對象，可以說是類對象，可以由 type()來創(chuàng)建類對象的。有了這個(gè)知識(shí)我們先看看下面這個(gè)函數(shù)：

這個(gè)可以根據(jù)我們傳遞的參數(shù)來指定生成相關(guān)的對象，可以說是很簡單地動(dòng)態(tài)創(chuàng)建類，我們再看看結(jié)果：

這里輸入的參數(shù)為 user，所以最好的結(jié)果就是生成了 User這個(gè)類，這個(gè)方法雖然是簡單，但是當(dāng)里面類的邏輯越來越多的時(shí)候這個(gè)類里寫的代碼就會(huì)非常地多，就會(huì)變得很臃腫了，不好看，所以這種方法不合適。

我們再看看 type() 這個(gè)方法，之前說它可以動(dòng)態(tài)創(chuàng)建一個(gè)類，那我們現(xiàn)在看看到底怎樣創(chuàng)建？

在pycharm編輯器上，進(jìn)入 type() 的內(nèi)部源碼查看，可以看到：

第三行說的就是創(chuàng)建一個(gè)新類，接收的是三個(gè)參數(shù)，通過名字很容易就知道這三個(gè)參數(shù)的意義：

• name：類的名稱

• bases：基類，就是所需要繼承的類

• dict：類的屬性，包括方法

那既然知道了就創(chuàng)建一個(gè)來看看。

這個(gè)可以看到我創(chuàng)建了一個(gè) person 的類，沒有基類，注意基類這個(gè)接收的是一個(gè)元組，屬性只有一個(gè) name 屬性。這個(gè)是不是很簡單很直接，如果需要增加方法，也只是在 dict 參數(shù)加上對應(yīng)的方法名即可，如下：

我們知道能創(chuàng)建類的類就是元類，所以說 type也是一個(gè)元類。這個(gè)還比較簡單，因?yàn)榫腿齻€(gè)參數(shù)，按照規(guī)則來就可以了，但是這個(gè)只能是動(dòng)態(tài)生成類，不能對類的生成過程做操作，也就是說不能控制類是如何生成的，所以在 python3 中還有個(gè)元類：metaclass，這個(gè)也是可以動(dòng)態(tài)創(chuàng)建類的，比 type這個(gè)方法能操作的東西多了，但同時(shí)也有點(diǎn)難。

在說metaclass之前，先說下類是如何生成的，類分兩種。

1. 普通的類，不通過 metaclass 來創(chuàng)建的，這個(gè)就簡單，就是通過type來創(chuàng)建類對象。

2. 第二種，就是使用 metaclass 的，這時(shí)就通過 metaclass 來創(chuàng)建類，如果此類沒有，就會(huì)去尋找父類的 metaclass ，再?zèng)]有，還是會(huì)繼續(xù)往上找，直至找到。

再說下為什么要使用 metaclass 來創(chuàng)建類呢？

• 將創(chuàng)建類對象的過程委托給元類來做，不需要再在類內(nèi)部來操作，這樣代碼的分離性比較強(qiáng)

• 可以檢查該類有沒有實(shí)現(xiàn)父類的那些抽象方法，沒有重載的話就可以直接拋異常，不讓創(chuàng)建成功

還有很多，以后見到再補(bǔ)充說明，還有就是你會(huì)見到很多框架都會(huì)使用metaclass來創(chuàng)建類的，要想成為一名好的 python 工程師，元類這一關(guān)必須過的。

說了，那么多，舉個(gè)小栗子來說明怎么使用 metaclass 來創(chuàng)建類吧！

可以看到，在類中指明 metaclass 來控制類的生成，這時(shí)所指向 metaclass 必須繼承t ype 這個(gè)類才可以。我們還在 metaclass 這個(gè)類中通過修改__new__這個(gè)方法來控制類的實(shí)現(xiàn)，這時(shí)就可以將__init__和__new__這兩個(gè)方法分離出來了。

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下面再來通過實(shí)現(xiàn)一個(gè) orm 框架類體現(xiàn)通過元類創(chuàng)建類的好處。因?yàn)榇蠹叶贾涝趐ython中使用 pyMySQL 這個(gè)庫來操作 mysql 是很煩，所以才會(huì)有了這個(gè) orm 框架，這里引用下廖雪峰的官網(wǎng)的一段話：

ORM全稱“Object Relational Mapping”，即對象-關(guān)系映射，就是把關(guān)系數(shù)據(jù)庫的一行映射為一個(gè)對象，也就是一個(gè)類對應(yīng)一個(gè)表，這樣，寫代碼更簡單，不用直接操作SQL語句。

要編寫一個(gè)ORM框架，所有的類都只能動(dòng)態(tài)定義，因?yàn)橹挥惺褂谜卟拍芨鶕?jù)表的結(jié)構(gòu)定義出對應(yīng)的類來。

talk is cheap show you the code.

這個(gè)是我們在使用 orm 框架時(shí)希望是上面這樣調(diào)用的，這里就簡單定義兩個(gè)字段 name 和 age，User 類中還有個(gè)內(nèi)部類是 Meta ,這里面用了定義數(shù)據(jù)表的其他屬性，與字段定義分開，所以里面定義了一個(gè)數(shù)據(jù)表名稱。在使用 save() 方法保存的時(shí)候就是內(nèi)部拼接 mysql 語句，等下實(shí)現(xiàn)。

接下來先對兩個(gè)字段類實(shí)現(xiàn)。

這個(gè)是對 IntField 類的實(shí)現(xiàn)，可以看到里面很多邏輯，同時(shí) CharField 這個(gè)類也是這樣實(shí)現(xiàn)的。

接下來是對 metaclass 的實(shí)現(xiàn)

這個(gè)__new__的方法就是對類的生成的控制，我們可以斷點(diǎn)看看，里面的參數(shù)是什么

可以看到，經(jīng)過拆包，args可以分為三個(gè)參數(shù)，一個(gè)類名稱，另一個(gè)為元組，就是基類，還有一個(gè)就是類的屬性，所以可以把上面的參數(shù)改為下面的更好操作。

下面我們需要對attrs的參數(shù)里的字段進(jìn)行抽取出來，但是在判斷的時(shí)候需要判斷的東西很多，比如需要判斷是 CharField 或者 IntField 才進(jìn)行抽取，這樣如果字段多了的話寫的代碼就會(huì)很多，有一個(gè)技巧就是讓所有的字段都共同繼承一個(gè)基類 Field,然后判斷是不是這個(gè)基類即可。

這個(gè)元類基本上是完成了，最后記得調(diào)用父類的__new__進(jìn)行返回，要不然會(huì)創(chuàng)建類對象失敗，從而調(diào)用不了__init__方法來實(shí)例對象。

這里還有一個(gè)問題，就是用戶在創(chuàng)建 User 時(shí)候可能會(huì)直接存入字段信息，就比如下面這個(gè)：

user = User('張三', 23)

所以我們還需要在 User 類中實(shí)現(xiàn) __init__ 方法，但是如果直接在 User 類中添加這個(gè)方法的話就不太好看了，我們可以再實(shí)現(xiàn)一個(gè)基類 BaseModel ，在這個(gè)類中添加 __init__ 方法，這樣就比較好，而且還可以實(shí)現(xiàn) save() 這個(gè)方法。

在使用了另一個(gè)基類 BaseModel 之后，將這個(gè)基類來用 metaclass 來實(shí)現(xiàn)，同時(shí) User 就不需要實(shí)現(xiàn) metaclass 了，只需要繼承此基類就好，因?yàn)?meta class 會(huì)向上查找，只需要父類實(shí)現(xiàn)就可以了。同時(shí)，在元類 Model中，我們還需要加上一個(gè)判斷，只有在 User 這個(gè)類創(chuàng)建時(shí)才需要控制其類的生成，其他的就不需要了。

這時(shí)再看看基類 BaseModel 的 __init__ 方法如何實(shí)現(xiàn)的。

通過 setattr() 方法來進(jìn)行賦值就簡單多了，不需要一個(gè)一個(gè)判斷完再取出來。

剩下的就只有 save 方法沒有實(shí)現(xiàn)了，這個(gè)方法就簡單多了，只需要實(shí)現(xiàn)拼接 mysql 語句就可以了，這里需要拼接的語句是

sql = 'insert user(name, age) values ("", 23)'

再看看代碼實(shí)現(xiàn)

以上就是整個(gè) orm框架的實(shí)現(xiàn)了，是不是看起來很簡單？卻解決了 繁雜的 mysql 操作語句。

最后運(yùn)行下就會(huì)看到一個(gè)完整的 mysql 語句出現(xiàn)。

如果我們在需要添加別的類型字段的話就只需要實(shí)現(xiàn)下這個(gè)類就好，其他的都不需要管了，是不是超級(jí)方便的？

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分享名稱：python元類是什么及怎么用
新聞來源：http://bm7419.com/article26/iihicg.html

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