29.Python之面向对象的元类

Python之面向对象的元类

1. 什么是元类？

   • 类的类就是元类，元类创建对象。使用class定义的类，用来产生程序员自己的对象；而class定义的类，是由内置的元类type产生的。

     class Chinese:  # 默认的元类是type
         country = 'China'
     
         def __init__(self, name, age, sex):
             self.name = name
             self.age = age
             self.sex = sex
     

   • 使用class定义类等同于使用以下方式定义类：

     class_name = 'Chinese'
     class_base = (object,)    # 基类为元组
     class_body = '''
     country = 'China'
     def __init__(self, name, age, sex):
     self.name = name
     self.age = age
     elf.sex = sex
     '''
     class_dic = {}
     exec(class_body, {}, class_dic)    # 产生类的名称空间
     
     # 类的三大要素，类名，基类，类的名称空间
     Chinese = type(class_name, class_base, class_dic)
     

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2. 为什么要有元类？

   • 控制类的创建和行为。

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3. 怎么样自定义元类？

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   class MyMetaclass(type):  # 继承type并且可以派生
       def __init__(self, class_name, class_base, class_dic):  # self=Foo
           if not class_name.istitle():  # 可以控制创建类时名字的命名规范
               raise TypeError('类的名字必须首字母大写')
           if not class_dic.get('__doc__'):
               raise TabError('创建类必须写好描述信息')
           super(MyMetaclass, self).__init__(class_name, class_base, class_dic)
   
       def __call__(self, *args, **kwargs):
           # 当执行 Foo(1) 时会做以下事情：
           # 1.创造一个空对象obj
           obj = object.__new__(self)
           # 2.调用 Foo.__init__,并将obj连同Foo括号内的参数一同传给Foo.__init__(self.y)
           self.__init__(obj, *args, **kwargs)
           return obj
   
       pass
   
   
   class Foo(object,metaclass = MyMetaclass):  # 由于Python中一切皆对象，因此Foo是元类type实例化而来，默认实例化通过Foo=type('Foo',(object,),class_dic)完成，现在是Foo=MyMetaclass('Foo',(object,),class_dic)完成实例化
       '''
       描述信息
       '''
       x = 1
       
       def __init__(self, y):
           self.y = y
   
       def f(self):
           print('from f')
   
   
   print(Foo.__doc__)  # 查看类的描述信息
   
   Foo(1)
   

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4. 单例模式

   • 单个实例，节省内存，单例模式用在对象内存的数据属性是一样的情况下，就没必要开辟新的内存空间了，因此要使用单例模式节省内存。