Python元类编程 之 new、init、call

首先我们知道，实例衍生自类对象，类对象衍生自元类对象

class Demo:
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        return super().__new__(cls, *args, **kwargs)

    def __init__(self):
        pass

    def __call__(self, *args, **kwargs):
        pass

这是一个普通的类对象，其中

• __ new __() 代表 类对象 产生 实例对象 的过程。实例对象 在这里被生产并 return 回去
• __ init __() 代表 实例对象 初始化的过程，也称构造函数
• __ call __() 代表 实例对象 被调用的行为

类对象之于实例对象，正如元类对象之于类对象，他们之间的关系是完全相同的

class DemoMeta(type):
    def __new__(mcs, *args, **kwargs):
        return super().__new__(mcs, *args, **kwargs)

    def __init__(cls, *args, **kwargs):
        super().__init__(*args, **kwargs)

    def __call__(cls, *args, **kwargs):
        return super().__call__(*args, **kwargs)

我们同样可以推断出

• __ new __() 代表 元类对象 产生 类对象 的过程。类对象 在这里被生产并 return 回去
• __ init __() 代表 类对象 初始化的过程，也称构造函数
• __ call __() 代表 元类对象 被调用的行为

那么上述几个方法何时被调用？

我们不妨根据其作用来推断

• __ call __()是被对象被调用时的行为，当我们使用 类对象 来创建新实例时。本质就是调用 类对象 的行为。
  例如d = Demo()，在此时， 类对象 的call就被调用了。那么call产生的结果是什么？，是创建 实例对象 且初始化。
  所以我们就可以推断出，类对象的call实际内容为

    def __call__(cls, *args, **kwargs):
        instance = cls.__new__(cls)
        instance.__init__(*args, **kwargs)
        return instance
        # return super().__call__(*args, **kwargs)

• __ new __() 这是我们在metaclass中最常用的方法，他代表的 元类对象 产生其 实例(类对象) 的过程
• __ init __() 类对象的init并不常见，其中最大的问题是，我们定义class的时候，并没有显示的传参过程。
  实际上我们在类对象中定义的参数，都会经过init。

class DemoMeta(type):
    def __init__(cls, *args, **kwargs):
        super().__init__(*args, **kwargs)

class Demo(metaclass=DemoMeta):
    num = 10

我们在metaclass的init处打断点，便可以看到num：10在参数当中

当然我们也可以手动定义类对象，就像创建实例那样简单

Demo = DemoMeta('Demo', (object,), {num: 10})
# 等价于
class Demo(metaclass=DemoMeta):
    num = 10

如果按类推，DemoMeta()是调用元类的__ call __()。
没错，是这样，按理来说这是个无限的循环，当然实际上python解释器不会允许这样的情况。

无论是元类，类，实例，都不具有特殊性。他们都遵循着同样的行为

唯一的不同是，有些动作，python帮我们自行实现了。例如定义类时，会自动执行元类的实例化。