Python基礎之面向對象:8、面向對象之元類

来源:https://www.cnblogs.com/kangssssh/archive/2022/11/08/16870484.html
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面向對象之元類 一、什麼是元類 Python中一切皆為對象,對象是有類實例化生成; 類也是對象(類對象),生成類對象的類可稱之為元類; 所以,元類就是來創建類對象的,可稱之為類工廠; type是python內建元類,type是最上層的元類,也可稱為一切類對象的元類 二、元類推導流程 """推導步驟1 ...


目錄

面向對象之元類

一、什麼是元類

  • Python中一切皆為對象,對象是有類實例化生成;
  • 類也是對象(類對象),生成類對象的類可稱之為元類;
  • 所以,元類就是來創建類對象的,可稱之為類工廠;
  • type是python內建元類,type是最上層的元類,也可稱為一切類對象的元類

二、元類推導流程

"""推導步驟1:如何查看數據的數據類型"""
# 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對象的類名"""
# class Student:
#     pass
# obj = Student()
# print(type(obj))  # <class '__main__.Student'>

"""推導步驟3:python中一切皆對象 我們好奇type查看類名顯示的是什麼"""
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
    針對綁定方法不好定義
2.內置方法exec
    能夠運行字元串類型的代碼並產生名稱空間
"""

四、元類定製類的產生行為

​ 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,那麼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,來定製類的生成

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、對象是由類名加括弧產生的  	__init__
	2、類是由元類加括弧產生的		__init__
	3、查看type底層源碼,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):
        
        # 設置條件,未滿足時,主動拋出異常並提示
        if not what.istitle():
            raise TypeError('類的首字母要大寫')
            
        # 條件滿足後調用父類進行產生
        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、元類定製對象的產生行為

要求:

​ 生成的對象必須使用關鍵字進行傳參,否則將無法生成對象

推導流程:

'''
推導:
	1、我們在上述學習了類的魔法方法,發現:
	2、對象加括弧會執行產生該對象類里的__call__
	3、類加括弧會執行產生該類的類里的__call__
	4、觀察__call__(self, *args, **kwargs):
		self: 調用者本身
		*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.產生一個空對象(骨架)
        # 2.調用__init__給對象添加獨有的數據(血肉)
        # 3.返回創建好的對象
        # print(args)  # ('jason', 18, 'male')
        # print(kwargs)  # {}
        
 		  # 設置條件
        if args:
        # 當條件未滿足時,主動拋出異常,並提升
            raise TypeError("需要進行關鍵字傳參")
            
        # 條件滿足後執行,使用super,重新調用父類
        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對象時,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,然後new將對象的名字傳給雙下init而後產生類名

​ 得出結論:對象是由new進行產生的

class MyMetaClass(type):
    def __call__(self, *args, **kwargs):
        
        # 1.產生一個空對象(骨架)
        obj = self.__new__(self)
        
        # 2.調用__init__給對象添加獨有的數據(血肉)
        self.__init__(obj,*args, **kwargs)
        
        # 3.返回創建好的對象
        return obj


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

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

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