Python元类实践--自己定义一个和collections中一样的namedtuple

大家可能很熟悉在collections模块中有一个很好用的扩展数据类型-namedtuple。
如果你还不知道这个类型，那么请翻看标准手册。

我利用元类轻松定义一个namedtuple。

先把代码贴上，满足心急的朋友。

def myNamedTuple(tuple_name, attrs_str):
    attrs_set = set(attrs_str.split(' '))
    def __init__(self, attrs):         #我们将来实例初始化的时候需要调用的方法。
        for key, value in zip(attrs_set, set(attrs)):
            self.__dict__[key]=value
    def __str__(self):      #这个只是方便打印用的。
        values = [str(x) for x in self.__dict__.values()]
        return tuple_name+'(' + ', '.join(values) + ')'
    def to_dict(self):      #提供一个to_dict()方法，用来把我们的命名元组转为字典。
        return self.__dict__
    #调用type来建立类。
    #第二个参数指定其继承自元组。
    #第三个参数指定我们需要存入的属性名（也就是__dict__的键名，然后就是上面定义的方法。
    return type(tuple_name, (tuple,),{'attr_keys':attrs_set,'__init__':__init__,'__str__':__str__,'to_dict':to_dict})

if __name__=='__main__':
    Point = myNamedTuple('Point','x y')
    p = Point([1,2])      #目前我们的参数只能传入一个，否则报错，这是和namedtuple之间的差别。
    print(p)
    print(type(Point),p, sep='\n')
    print(p.x,'---',p.y)
    print(p[0],p[1])
    print(p.to_dict)
    p +=(4,)        #此时已经变成了普通的tuple了。内置的namedtuple也是一样。
    print(type(Point),p, sep='\n')

实现方法

其实，Python的内部也是创建了一个继承自tuple的类。

>>> from collections import namedtuple
>>> Rectangle=namedtuple('Rectangle', 'height width')
>>> r = Rectangle(3,4)
>>> type(r)
<class '__main__.Rectangle'>

建立一个列表用来存储所有需要存入的健。在将来实例化调用__init__方法的时候，我们再来建立实例的__dict__属性字典。
至于取值，那么就是类调用实例的__dict__了。

如果看不明白的，请先看我关于元类介绍的那一讲。

改进

由于我们的类继承自元组，而元组默认只能传入一个可迭代对象。
那么我们修改一下原来的代码，让我们的myNamedTuple也可以像namedtuple一样可以接受多个参数。

def myNamedTuple(tuple_name, attrs_str):
    class Meta(type):      #定义一个元类，采用`__call__`方法来拦截类的实例化，在实例化之前我们先把位置参数全部转入一个叫args的元组中，然后在调用type的`__call__`方法，从而把刚才的元组传进去，这样就只有一个参数了，从而无论你传入多少个位置参数，在这个步骤之后，只会出现一个参数了，成功！
        def __call__(self, *args):   
            return type.__call__(self, args)   
    attrs_set = set(attrs_str.split(' '))
    def __init__(self, args):
        for key, value in zip(attrs_set, set(args)):
            self.__dict__[key]=value
    def __str__(self):
        values = [str(x) for x in self.__dict__.values()]
        return tuple_name+'(' + ', '.join(values) + ')'
    def to_dict(self):
        return self.__dict__
    return Meta(tuple_name, (tuple,),{'attr_keys':attrs_set,'__init__':__init__,'__str__':__str__,'to_dict':to_dict})

if __name__=='__main__':
    Point = myNamedTuple('Point','x y')
    print(Point)
    p = Point(1,2)     #多个参数成功调用....
    print(p)
    print(type(Point),p, sep='\n')
    print(p.x,'---',p.y)
    print(p[0],p[1])
    print(p.to_dict)
    p +=(4,)        #此时已经变成了普通的tuple了。
    print(type(Point),p, sep='\n')

如果有什么不懂的，请留言。

如果这个例子通了，那么collections中的其他数据类型是不是也是一样的道理呢？