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两句话掌握 Python 最难知识点——元类出处( 六 )

;Python ynu

  • <type 'type'>
  • 新定义一个类型，当类型被解析的时候（比如当作模块引入），元类会负责创建和初始化这个新的类型，背后的逻辑基本上包括：
    • 执行类的定义代码收集所有的属性和方法
    • 查找类的元类
    • 执行 Metaclass（name, bases, property_dict)，参数分别新建的类的名称，类的父类tuple，收集的属性字典
    • 类型创建完成
    • 执行初始化
  • 在上面描述的过程中，自定义指定元类，然后重写元类的__new__ 和 __init__方法，因为在指定元类的情况下，除去收集信息的过程，类型的创建和初始化两个步骤：
  • MyKlass = MyMeta.__new__(MyMeta, name, bases, dct)
  • MyMeta.__init__(MyKlass, name, bases, dct)
  • 注意这里的表示方式是调用内部方法来表示的，一般来说在重写的new或者init方法的最后都会调用type相应的方法来完成最终的类型创建或初始化工作，这时候也可以使用super关键字动态绑定，或者通过__dict__属性字典访问是一样的：
  • super(MyMeta, meta).__new__(meta, name, bases, dct)
  • type.__new__(meta, name, bases, dct)
  • 对于__init__这样的method来说还可以这样调用：
  • type.__dict__['__init__'].__get__(cls)(name, bases, dct)
  • 插个题外话，这三种方式的使用其实涉及到python的描述符，使用super和get的时候会进行类型或者实例的绑定，相比直接调用内部方法__new__和__init__，由于绑定了self/cls上下文，在传递参数的时候就只用指定除上下文之后的参数了 。
  • 从网上搜罗了一个例子，将元类创建和初始化新的类型的过程完整展示出来了：
  • class MyMeta(type):
  • def __new__(meta, name, bases, dct):
  • """
  • this is new doco
  • """
  • print '-----------------------------------'
  • print "Allocating memory for class", name
  • print meta
  • print name
  • print bases
  • print dct
  • return super(MyMeta, meta).__new__(meta, name, bases, dct)
  • # return type.__new__(meta, name, bases, dct)
  • def __init__(cls, name, bases, dct):
  • print '-----------------------------------'
  • print "Initializing class", name
  • print cls
  • print name
  • print bases
  • print dct
  • super(MyMeta, cls).__init__(name, bases, dct)
  • # type.__init__(cls, name, bases, dict)
  • # type.__dict__['__init__'].__get__(cls)(name, bases, dct)
  • class MyKlass(object):
  • __metaclass__ = MyMeta
  • def foo(self, param):
  • pass
  • barattr = 2
  • mk = MyKlass()
  • 创建和初始化的过程只会发生一此，也就是会是说 __new__, __init__只会被执行一次，并且在执行完之前，类型MyKlass其实并没有生成，直接通过名称访问会报错：
  • Python
  • Allocating memory for class MyKlass
  • <class '__main__.MyMeta'>
  • MyKlass
  • (<type 'object'>,)
  • {'barattr': 2, '__module__': '__main__', 'foo': <function foo at 0x0000000002497668>, '__metaclass__': <class '__main__.MyMeta'>}
  • -----------------------------------
  • Initializing class MyKlass
  • <class '__main__.MyKlass'>
  • MyKlass
  • (<type 'object'>,)
  • {'barattr': 2, '__module__': '__main__', 'foo': <function foo at 0x0000000002497668>, '__metaclass__': <class '__main__.MyMeta'>}
  • 在使用元类的过程中，有时候我们会重写他的__call__方法，这个方法的作用其实和__new__有点相似，只不过这次是控制类型实例对象的生成，因为这个方法恰好和生成类型实例时调用的构造方法吻合 。关于重写这个call方法的使用场景，一个比较常用的就是实现单例模式：


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