《在Python中用法元类的教程_》由会员分享，可在线阅读，更多相关《在Python中用法元类的教程_（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、在Python中用法元类的教程_ 这篇文章主要介绍了在Python中用法元类的教程,是Python当中的基础学问,代码基于Python2.x版本,需要的伴侣可以参考下 type() 动态语言和静态语言最大的不同，就是函数和类的定义，不是编译时定义的，而是运行时动态创建的。 比方说我们要定义一个Hello的class，就写一个hello.py模块： class Hello(object): def hello(self, name=world): print(Hello, %s. % name) 当Python说明器载入hello模块时，就会依次执行该模块的全部语句，执行结果就是动态创建出一个H
2、ello的class对象，测试如下： from hello import Hello h = Hello() h.hello() Hello, world. print(type(Hello) type type print(type(h) class hello.Hello type()函数可以查看一个类型或变量的类型，Hello是一个class，它的类型就是type，而h是一个实例，它的类型就是class Hello。 我们说class的定义是运行时动态创建的，而创建class的方法就是用法type()函数。 type()函数既可以返回一个对象的类型，又可以创建出新的类型，比如，我们可以通
3、过type()函数创建出Hello类，而无需通过class Hello(object).的定义： def fn(self, name=world): # 先定义函数 . print(Hello, %s. % name) . Hello = type(Hello, (object,), dict(hello=fn) # 创建Hello class h = Hello() h.hello() Hello, world. print(type(Hello) type type print(type(h) class _main_.Hello 要创建一个class对象，type()函数依次传入3个参数
4、： class的名称; 继承的父类集合，留意Python支持多重继承，假如只有一个父类，别忘了tuple的单元素写法; class的方法名称与函数绑定，这里我们把函数fn绑定到方法名hello上。 通过type()函数创建的类和挺直写class是完全一样的，由于Python说明器遇到class定义时，仅仅是扫描一下class定义的语法，然后调用type()函数创建出class。 正常状况下，我们都用class Xxx.来定义类，但是，type()函数也允许我们动态创建出类来，也就是说，动态语言本身支持运行期动态创建类，这和静态语言有特别大的不同，要在静态语言运行期创建类，必需构造源代码字符串再
5、调用编译器，或者借助一些工具生成字节码实现，本质上都是动态编译，会特别简单。 metaclass 除了用法type()动态创建类以外，要掌握类的创建行为，还可以用法metaclass。 metaclass，直译为元类，简洁的说明就是： 当我们定义了类以后，就可以依据这个类创建出实例，所以：先定义类，然后创建实例。 但是假如我们想创建出类呢?那就必需依据metaclass创建出类，所以：先定义metaclass，然后创建类。 连接起来就是：先定义metaclass，就可以创建类，最终创建实例。 所以，metaclass允许你创建类或者修改类。换句话说，你可以把类看成是metaclass创建出来的
6、“实例”。 metaclass是Python面对对象里最难理解，也是最难用法的魔术代码。正常状况下，你不会碰到需要用法metaclass的状况，所以，以下内容看不懂也没关系，由于基本上你不会用到。 我们先看一个简洁的例子，这个metaclass可以给我们自定义的MyList增加一个add方法： 定义ListMetaclass，根据默认习惯，metaclass的类名总是以Metaclass结尾，以便清晰地表示这是一个metaclass： # metaclass是创建类，所以必需从type类型派生： class ListMetaclass(type): def _new_(cls, name, b
7、ases, attrs): attrsadd = lambda self, value: self.append(value) return type._new_(cls, name, bases, attrs) class MyList(list): _metaclass_ = ListMetaclass # 指示用法ListMetaclass来定制类 当我们写下_metaclass_ = ListMetaclass语句时，魔术就生效了，它指示Python说明器在创建MyList时，要通过ListMetaclass._new_()来创建，在此，我们可以修改类的定义，比如，加上新的方法，然后，
8、返回修改后的定义。 _new_()方法接收到的参数依次是： 当前预备创建的类的对象; 类的名字; 类继承的父类集合; 类的方法集合。 测试一下MyList是否可以调用add()方法： L = MyList() L.add(1) L 1 而一般的list没有add()方法： l = list() l.add(1) Traceback (most recent call last): File stdin, line 1, in module AttributeError: list object has no attribute add 动态修改有什么意义?挺直在MyList定义中写上add()
9、方法不是更简洁吗?正常状况下，的确应当挺直写，通过metaclass修改纯属变态。 但是，总会遇到需要通过metaclass修改类定义的。ORM就是一个典型的例子。 ORM全称“Object Relational Mapping”，即对象-关系映射，就是把关系数据库的一行映射为一个对象，也就是一个类对应一个表，这样，写代码更简洁，不用挺直操作SQL语句。 要编写一个ORM框架，全部的类都只能动态定义，由于只有用法者才能依据表的结构定义出对应的类来。 让我们来尝试编写一个ORM框架。 编写底层模块的第一步，就是先把调用接口写出来。比如，用法者假如用法这个ORM框架，想定义一个User类来操作对应
10、的数据库表User，我们期盼他写出这样的代码： class User(Model): # 定义类的属性到列的映射： id = IntegerField(id) name = StringField(username) email = StringField(email) password = StringField(password) # 创建一个实例： u = User(id=12345, name=Michael, password=my-pwd) # 保存到数据库： u.save() 其中，父类Model和属性类型StringField、IntegerField是由ORM框架供应的，剩下
11、的魔术方法比如save()全部由metaclass自动完成。虽然metaclass的编写会比较简单，但ORM的用法者用起来却特别简洁。 现在，我们就按上面的接口来实现该ORM。 首先来定义Field类，它负责保存数据库表的字段名和字段类型： class Field(object): def _init_(self, name, column_type): self.name = name self.column_type = column_type def _str_(self): return %s:%s % (self._class_._name_, self.name) 在Field的基
12、础上，进一步定义各种类型的Field，比如StringField，IntegerField等等： class StringField(Field): def _init_(self, name): super(StringField, self)._init_(name, varchar(100) class IntegerField(Field): def _init_(self, name): super(IntegerField, self)._init_(name, bigint) 下一步，就是编写最简单的ModelMetaclass了： class ModelMetaclass(ty
13、pe): def _new_(cls, name, bases, attrs): if name=Model: return type._new_(cls, name, bases, attrs) mappings = dict() for k, v in attrs.iteritems(): if isinstance(v, Field): print(Found mapping: %s=%s % (k, v) mappingsk = v for k in mappings.iterkeys(): attrs.pop(k) attrs_table_ = name # 假设表名和类名全都 at
14、trs_mappings_ = mappings # 保存属性和列的映射关系 return type._new_(cls, name, bases, attrs) 以及基类Model： class Model(dict): _metaclass_ = ModelMetaclass def _init_(self, *kw): super(Model, self)._init_(*kw) def _getattr_(self, key): try: return selfkey except KeyError: raise AttributeError(rModel object has no attribute %s % key) def _setattr_(self, key, value): selfkey = value def save(self): fields = params =
