Python中type和元类的用法-码农资源网

正文概述

我们知道 Python 是动态语言，动态语言和静态语言最大的不同就是函数和类的定义，在动态语言中函数和类的定义不是编译时产生的，而是在运行时动态创建的，所以我们就没必要先定义好一个类，我们可以在代码的任何地方根据需要来随时的定义类，Python的 type 和 metaclass 可以帮我们动态创建一个类。

type 是 Python 内置的函数对象类，这个类很特殊，我们可以把他当做函数来看待，
我们查看 type 类的源码，发现他的构造函数的声明为： type(object) -> the object's type, type(name, bases, dict) -> a new type 。也就是说当给它传入一个参数时，它返回这个参数所属的类型；
当传入三个参数时，它返回一个新的类型（大家可以认为是一个新的类），这样我们就可以用这个类来创建对象了。

metaclass 是元类，我们可以使用 metaclass 创建出类，然后根据这个类创建对象，这就和用 type 实现一样的效果。

使用 type 创建类

要使用 type 创建一个类，我们需要对 type 类构建的对象依次传入3个参数：
class的名称，继承的父类集合（可以继承多个父类，是个 tuple类型），class 的方法名称与函数绑定。比如下面的例子我们把函数 func 绑定到方法名 Human 上。

def func(self, name):  # 在类之前定义要绑定的函数
    print("I'm " + name)

Human = type('Human', (object,), {"talk": func})  # 创建 Human 类，该类继承 object，有一个talk函数
ruhua = Human()
ruhua.talk("ruhua")

通过 type 函数创建的类和直接写 class 定义的类是完全一样的，实际上 Python 解释器遇到 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。
我们在使用 type 创建类时，完全可以后期动态绑定函数和属性，要注意给类动态绑定和给类的对象动态绑定的区别。

def func(self):  # 在类之前定义要绑定的函数
    print(u"我是类绑定的")

def func2():
    print(u"我是某个对象绑定的")

Human = type('Human', (object,), {})
Human.func = func
Human.data = "我是类的属性"

ruhua = Human()
ruhua.func2 = func2
ruhua.data2 = "我是某个对象的属性"

ruhua.func()        # 正确
print(ruhua.data)   # 正确
ruhua.func2()       # 正确
print(ruhua.data2)  # 正确

zhaoritian = Human()
zhaoritian.func()        # 正确
print(zhaoritian.data)   # 正确
zhaoritian.func2()       # 错误
print(zhaoritian.data2)  # 错误

使用 metaclass 创建类

除了使用 type 动态创建类以外，还可以使用自己定义的元类（metaclass）来创建类，
自己定义一个元类，首先该类要继承 type 类，我们还需要定义一个 __new__ 函数，
__new__ 函数接收到的参数依次是：当前准备创建的类的对象，类的名字，类继承的父类集合，类的函数集合。
我们在使用 metaclass 创建类，按照默认习惯，metaclass 的类名总是以 Metaclass
结尾，以便清楚地表示这是一个 metaclass。

class MyObjectMetaclass(type):
    def __new__(cls, name, bases, funcs):
        def setdata(self, value):
            self.data = value
        funcs['setdata'] = setdata
        return type.__new__(cls, name, bases, funcs)

class MyObject(object, metaclass=MyObjectMetaclass):
    pass

myobject = MyObject()
myobject.setdata("hello")
print(myobject.data)

在我们项目开发中，我们几乎不会用到本节课所讲的知识，但在阅读其它源码时，我们碰到这种语法要看的明白（下个阶段我们要学习的 web 开发中，orm 的 model 设计经常用到这种语法），大家注意，Python 这种语言很自卑，语言也像人一样，自卑的人都想弄点奇技淫巧，找到机会就装逼，metaclass就是个很好的例子。