Java学了几个小时，这两天又被元编程搞死，准备粗粗写一些我的理解。后面还有协程需要理解。感觉年底之前搞定这些有点累。
先上参考文献：https://www.liaoxuefeng.com/wiki/1016959663602400/1017592449371072
https://stackoverflow.com/questions/100003/what-are-metaclasses-in-python/6581949#6581949
https://www.jianshu.com/p/224ffcb8e73e
觉的我写的垃圾的，可以看链接的，都试大神级别写的。
首先，我们在定义一个普通的类的时候，一般都用class，后面一个类名就可以了，但Python万物皆对象，那我们的类又是谁创造的呢？或者说我们的类是哪个类爸爸实例出来的。
In [332]: class Demo:
...: pass
...:
In [333]: Demo.__class__
Out[333]: type
从代码可以明显看出来，类是由类爸爸创建的实例，类爸爸的实例就试普通的类。
所以我们class 创建类的时候，其实是调用了类爸爸的函数type
In [335]: Demo_f = type(‘Demo‘,(),{})
In [336]: Demo_f
Out[336]: __main__.Demo
In [337]: Demo_f.__class__
Out[337]: type
type如果用来实例化创建类的话，里面需要三个参数第一个类名，第二个是继承的父类，第三个是参数用字典的形式可以传入函数，也可以直接传入变量。
传入函数就好比class 里面的 def：后面的函数变量名，k的变量名，v的定义的函数。如果传入一个普通的值的话，就像普通的类属性，但话说class里面定义的函数也只不过是一个可以调用的属性而已。
我这里来写一个稍微复杂一点，既要继承父类属性的，又需要初始化的类。
def __init__(self, name):
self.name = name
New_List = type(‘New_List‘, (list,), {‘__init__‘: __init__, ‘show‘: lambda self: self.name})
new_list = New_List(‘sidian‘)
print(new_list.show())
new_list.append(12)
print(new_list)
sidian [12]
从type定义可以看到，该类继承了list的所有属性，然后有自定义了几个方法，一个初始化的方法，一个lamdba方法。
metaclass
除了使用type()动态创建类以外，要控制类的创建行为，还可以使用metaclass。
metaclass，直译为元类，简单的解释就是：
当我们定义了类以后，就可以根据这个类创建出实例，所以：先定义类，然后创建实例。
后面我将复制廖雪峰大神的代码，逐行进行解释说明，这也对我的orm模型的创建有了更加深入的了解。
先上一个我自己写的最简单的例子：
class ModeMetaClass(type):
def __new__(cls, *args, **kwargs):
print(args, kwargs) # 正常这个args就包含name, bases, attrs三个元素
return type.__new__(cls, *args)
class Demo(list, metaclass=ModeMetaClass):
def __init__(self, name, age):
self.name = name
self.age = age
super(Demo, self).__init__()
def show(self):
return (f‘my name is {self.name},age is {self.age}‘)
demo = Demo(‘sidian‘, 66)
print(demo.show())
print(type(demo))
print(Demo.__mro__)
(‘Demo‘, (<class ‘list‘>,), {‘__module__‘: ‘__main__‘, ‘__qualname__‘: ‘Demo‘, ‘__init__‘: <function Demo.__init__ at 0x10afc4200>, ‘show‘: <function Demo.show at 0x10afc4290>, ‘__classcell__‘: <cell at 0x10afc6090: empty>}) {}
my name is sidian,age is 66
<class ‘__main__.Demo‘>
(<class ‘__main__.Demo‘>, <class ‘list‘>, <class ‘object‘>)
第一条输出其实在我没有实例化Demo就已经输出了，因为这是在创造类Demo的时候就需要输出了，所以它是最早执行的。
整个代码还是比较简单的，自定义了一个元类，但我除了输出，没有增加任何的功能。
但从ModeMetaClass输出可以看到Demo内部的说有属性都成为了ModeMetaClass元类attrs参数。
下面将上廖雪峰大神的代码：
# -*- coding: utf-8 -*-
class ModelMetaclass(type):
# 这就是通过三个参数接收需要通过元类创建类的对象的属性
def __new__(cls, name, bases, attrs):
print(name,bases,attrs)
if name==‘Model‘: # 判断一下，如果是Model创建类，不经过修改使用原来的type创建
return type.__new__(cls, name, bases, attrs)
print(‘Found model: %s‘ % name)
# 这里就不是Model类的情况下，创建类了
mappings = dict() # 定义一个字典
for k, v in attrs.items(): # 将需要创建的类属性复制给k, v
# 将v进行判断是不是Field的实例，因为需要创建的User里面4个字段的实例类的父类为Field
if isinstance(v, Field):
print(‘Found mapping: %s ==> %s‘ % (k, v))
mappings[k] = v
# 将本来attrs里面的参数中，删除value是Fiels实例的字段，
# 假如不删除，通过__getattr__可能会由冲突。
for k in mappings.keys():
attrs.pop(k)
# 将属性中带有实例方法的字段放入__mappings__中
attrs[‘__mappings__‘] = mappings # 保存属性和列的映射关系
attrs[‘__table__‘] = name # 假设表名和类名一致
return type.__new__(cls, name, bases, attrs)
class Model(dict, metaclass=ModelMetaclass):
# 基础父类dict初始化
def __init__(self, **kw):
super(Model, self).__init__(**kw)
# 设置__getattr__，可以通过.来取出对象的属性值
def __getattr__(self, key):
try:
return self[key]
except KeyError:
raise AttributeError(r"‘Model‘ object has no attribute ‘%s‘" % key)
# 通过__setattr__，可以通过.取出来的值，然后直接赋值。
def __setattr__(self, key, value):
self[key] = value
def save(self):
fields = []
params = []
args = []
for k, v in self.__mappings__.items():
# fields列表中，添加User类属性中的实例的属性name
fields.append(v.name)
params.append(‘?‘)
# 这个self,User调用刚好可以返回属性参数
args.append(getattr(self, k, None))
sql = ‘insert into %s (%s) values (%s)‘ % (self.__table__, ‘,‘.join(fields), ‘,‘.join(params))
print(‘SQL: %s‘ % sql)
print(‘ARGS: %s‘ % str(args))
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)
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‘)
class User(Model):
# 定义类的属性到列的映射，这里的属性在使用元类创建是，将成为元类attrs的参数
# 没个属性都是一个实例.
id = IntegerField(‘id‘)
name = StringField(‘username‘)
email = StringField(‘email‘)
password = StringField(‘password‘)
# 创建一个实例：
u = User(id=12345, name=‘Michael‘, email=‘[email protected]‘, password=‘my-pwd‘)
print(u.name)
# print(u.sex)
print(u.__mappings__)
print(u.__class__)
# 保存到数据库：
u.save()
Model (<class ‘dict‘>,) {‘__module__‘: ‘__main__‘, ‘__qualname__‘: ‘Model‘, ‘__init__‘: <function Model.__init__ at 0x11031d320>, ‘__getattr__‘: <function Model.__getattr__ at 0x11031d3b0>, ‘__setattr__‘: <function Model.__setattr__ at 0x11031d440>, ‘save‘: <function Model.save at 0x11031d4d0>, ‘__classcell__‘: <cell at 0x11031b490: empty>}
User (<class ‘__main__.Model‘>,) {‘__module__‘: ‘__main__‘, ‘__qualname__‘: ‘User‘, ‘id‘: <__main__.IntegerField object at 0x11031b7d0>, ‘name‘: <__main__.StringField object at 0x11031b810>, ‘email‘: <__main__.StringField object at 0x11031b850>, ‘password‘: <__main__.StringField object at 0x11031b890>}
Found model: User
Found mapping: id ==> <IntegerField:id>
Found mapping: name ==> <StringField:username>
Found mapping: email ==> <StringField:email>
Found mapping: password ==> <StringField:password>
Michael
{‘id‘: <__main__.IntegerField object at 0x11031b7d0>, ‘name‘: <__main__.StringField object at 0x11031b810>, ‘email‘: <__main__.StringField object at 0x11031b850>, ‘password‘: <__main__.StringField object at 0x11031b890>}
<class ‘__main__.User‘>
[‘__class__‘, ‘__delattr__‘, ‘__dict__‘, ‘__dir__‘, ‘__doc__‘, ‘__eq__‘, ‘__format__‘, ‘__ge__‘, ‘__getattribute__‘, ‘__gt__‘, ‘__hash__‘, ‘__init__‘, ‘__init_subclass__‘, ‘__le__‘, ‘__lt__‘, ‘__module__‘, ‘__ne__‘, ‘__new__‘, ‘__reduce__‘, ‘__reduce_ex__‘, ‘__repr__‘, ‘__setattr__‘, ‘__sizeof__‘, ‘__str__‘, ‘__subclasshook__‘, ‘__weakref__‘, ‘column_type‘, ‘name‘]
[‘__class__‘, ‘__delattr__‘, ‘__dict__‘, ‘__dir__‘, ‘__doc__‘, ‘__eq__‘, ‘__format__‘, ‘__ge__‘, ‘__getattribute__‘, ‘__gt__‘, ‘__hash__‘, ‘__init__‘, ‘__init_subclass__‘, ‘__le__‘, ‘__lt__‘, ‘__module__‘, ‘__ne__‘, ‘__new__‘, ‘__reduce__‘, ‘__reduce_ex__‘, ‘__repr__‘, ‘__setattr__‘, ‘__sizeof__‘, ‘__str__‘, ‘__subclasshook__‘, ‘__weakref__‘, ‘column_type‘, ‘name‘]
[‘__class__‘, ‘__delattr__‘, ‘__dict__‘, ‘__dir__‘, ‘__doc__‘, ‘__eq__‘, ‘__format__‘, ‘__ge__‘, ‘__getattribute__‘, ‘__gt__‘, ‘__hash__‘, ‘__init__‘, ‘__init_subclass__‘, ‘__le__‘, ‘__lt__‘, ‘__module__‘, ‘__ne__‘, ‘__new__‘, ‘__reduce__‘, ‘__reduce_ex__‘, ‘__repr__‘, ‘__setattr__‘, ‘__sizeof__‘, ‘__str__‘, ‘__subclasshook__‘, ‘__weakref__‘, ‘column_type‘, ‘name‘]
[‘__class__‘, ‘__delattr__‘, ‘__dict__‘, ‘__dir__‘, ‘__doc__‘, ‘__eq__‘, ‘__format__‘, ‘__ge__‘, ‘__getattribute__‘, ‘__gt__‘, ‘__hash__‘, ‘__init__‘, ‘__init_subclass__‘, ‘__le__‘, ‘__lt__‘, ‘__module__‘, ‘__ne__‘, ‘__new__‘, ‘__reduce__‘, ‘__reduce_ex__‘, ‘__repr__‘, ‘__setattr__‘, ‘__sizeof__‘, ‘__str__‘, ‘__subclasshook__‘, ‘__weakref__‘, ‘column_type‘, ‘name‘]
SQL: insert into User (id,username,email,password) values (?,?,?,?)
ARGS: [12345, ‘Michael‘, ‘[email protected]‘, ‘my-pwd‘]
整个分析来看，代码写的真漂亮，在User里面不定义任何方法，所有的方法都是从父类调用，父类的创建由元类创建，自身也可以调用父类的元类创建类。
这个写代码的风格还是我需要努力学习的，我梦想有生之年做一个架构师，觉得这些代码的学习对我的帮助还是非常大的。
原文地址：https://www.cnblogs.com/sidianok/p/11973701.html
时间： 2024-08-02 06:06:47