1. 什么是元类
一切源自于一句话：python中一切皆为对象。让我们先定义一个类，然后逐步分析
class OldboyTeacher(object):
school='oldboy'
def __init__(self,name,age):
self.name=name
self.age=age
def say(self):
print('%s says welcome to the oldboy to learn Python' %self.name)
所有的对象都是实例化或者说调用类而得到的（调用类的过程称为类的实例化），比如对象t1是调用类OldboyTeacher得到的
t1=OldboyTeacher('egon',18)
print(type(t1)) #查看对象t1的类是<class '__main__.OldboyTeacher'>
如果一切皆为对象，那么类OldboyTeacher本质也是一个对象，既然所有的对象都是调用类得到的，那么OldboyTeacher必然也是调用了一个类得到的，这个类称为元类
于是我们可以推导出===>产生OldboyTeacher的过程一定发生了：OldboyTeacher=元类(...)
print(type(OldboyTeacher)) # 结果为<class 'type'>，证明是调用了type这个元类而产生的OldboyTeacher，即默认的元类为type
产生对象的步骤
2.class关键字创建类的流程
class关键字在帮我们创建类时，必然帮我们调用了元类OldboyTeacher=type(...)，那调用type时传入的参数是什么呢？必然是类的关键组成部分，一个类有三大组成部分，分别是
1、类名class_name='OldboyTeacher'
2、基类们class_bases=(object,)
3、类的名称空间class_dic，类的名称空间是执行类体代码而得到的
调用type时会依次传入以上三个参数
综上，class关键字帮我们创建一个类应该细分为以下四个过程
class创建类过程分析
补充：exec的用法
#exec：三个参数
#参数一：包含一系列python代码的字符串
#参数二：全局作用域（字典形式），如果不指定，默认为globals()
#参数三：局部作用域（字典形式），如果不指定，默认为locals()
#可以把exec命令的执行当成是一个函数的执行，会将执行期间产生的名字存放于局部名称空间中
g={
'x':1,
'y':2
}
l={}
exec('''
global x,z
x=100
z=200
m=300
''',g,l)
print(g) #{'x': 100, 'y': 2,'z':200,......}
print(l) #{'m': 300}
不依赖class关键字创建一个自定义类
# 1. 拿到类名
class_name='OldboyTeacher'
#2. 拿到类的基类们:(object,)
class_bases=(object,)
#3. 拿到类的名称空间
class_dic={}
class_body="""
school = 'Oldboy'
def __init__(self,name,age,sex):
self.name=name
self.age=age
self.sex=sex
def score(self):
print('%s is scoring' %self.name)
"""
exec(class_body,{},class_dic)
print(class_dic)
#4. 调用type得到自定义的类
OldboyTeacher=type(class_name,class_bases,class_dic)
print(OldboyTeacher)
tea1=OldboyTeacher('egon',18,'male')
3.自定义元类控制类OldboyTeacher的创建
一个类没有声明自己的元类，默认他的元类就是type，除了使用内置元类type，我们也可以通过继承type来自定义元类，然后使用metaclass关键字参数为一个类指定元类
class Mymeta(type): #只有继承了type类才能称之为一个元类，否则就是一个普通的自定义类
pass
class OldboyTeacher(object,metaclass=Mymeta): # OldboyTeacher=Mymeta('OldboyTeacher',(object),{...})
school='oldboy'
def __init__(self,name,age):
self.name=name
self.age=age
def say(self):
print('%s says welcome to the oldboy to learn Python' %self.name)
自定义元类可以控制类的产生过程，类的产生过程其实就是元类的调用过程,即OldboyTeacher=Mymeta('OldboyTeacher',(object),{...})，调用Mymeta会先产生一个空对象OldoyTeacher，然后连同调用Mymeta括号内的参数一同传给Mymeta下的init方法，完成初始化，于是我们可以
class Mymeta(type): #只有继承了type类才能称之为一个元类，否则就是一个普通的自定义类
def __init__(self,class_name,class_bases,class_dic):
# print(self) #<class '__main__.OldboyTeacher'>
# print(class_bases) #(<class 'object'>,)
# print(class_dic) #{'__module__': '__main__', '__qualname__': 'OldboyTeacher', 'school': 'oldboy', '__init__': <function OldboyTeacher.__init__ at 0x102b95ae8>, 'say': <function OldboyTeacher.say at 0x10621c6a8>}
super(Mymeta, self).__init__(class_name, class_bases, class_dic) # 重用父类的功能
if class_name.islower():
raise TypeError('类名%s请修改为驼峰体' %class_name)
if '__doc__' not in class_dic or len(class_dic['__doc__'].strip(' \n')) == 0:
raise TypeError('类中必须有文档注释，并且文档注释不能为空')
class OldboyTeacher(object,metaclass=Mymeta): # OldboyTeacher=Mymeta('OldboyTeacher',(object),{...})
"""
类OldboyTeacher的文档注释
"""
school='oldboy'
def __init__(self,name,age):
self.name=name
self.age=age
def say(self):
print('%s says welcome to the oldboy to learn Python' %self.name)
4. 自定义元类控制类OldboyTeacher的调用
调用一个对象，就是触发对象所在类中的__call__方法的执行，如果把OldboyTeacher也当做一个对象，那么在OldboyTeacher这个对象的类中也必然存在一个__call__方法
class Mymeta(type): #只有继承了type类才能称之为一个元类，否则就是一个普通的自定义类
def __call__(self, *args, **kwargs): #self=<class '__main__.OldboyTeacher'>
#1、调用__new__产生一个空对象obj
obj=self.__new__(self) # 此处的self是类OldoyTeacher，必须传参，代表创建一个OldboyTeacher的对象obj
#2、调用__init__初始化空对象obj
self.__init__(obj,*args,**kwargs)
#3、返回初始化好的对象obj
return obj
class OldboyTeacher(object,metaclass=Mymeta):
school='oldboy'
def __init__(self,name,age):
self.name=name
self.age=age
def say(self):
print('%s says welcome to the oldboy to learn Python' %self.name)
t1=OldboyTeacher('egon',18)
print(t1.__dict__) #{'name': 'egon', 'age': 18}
上例的__call__相当于一个模板，我们可以在该基础上改写__call__的逻辑从而控制调用OldboyTeacher的过程，比如将OldboyTeacher的对象的所有属性都变成私有的
class Mymeta(type): #只有继承了type类才能称之为一个元类，否则就是一个普通的自定义类
def __call__(self, *args, **kwargs): #self=<class '__main__.OldboyTeacher'>
#1、调用__new__产生一个空对象obj
obj=self.__new__(self) # 此处的self是类OldoyTeacher，必须传参，代表创建一个OldboyTeacher的对象obj
#2、调用__init__初始化空对象obj
self.__init__(obj,*args,**kwargs)
# 在初始化之后，obj.__dict__里就有值了
obj.__dict__={'_%s__%s' %(self.__name__,k):v for k,v in obj.__dict__.items()}
#3、返回初始化好的对象obj
return obj
class OldboyTeacher(object,metaclass=Mymeta):
school='oldboy'
def __init__(self,name,age):
self.name=name
self.age=age
def say(self):
print('%s says welcome to the oldboy to learn Python' %self.name)
t1=OldboyTeacher('egon',18)
print(t1.__dict__) #{'_OldboyTeacher__name': 'egon', '_OldboyTeacher__age': 18}
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