面向对象之反射元类

一：反射

【1】基础概念：

（1）定义：反射指的是一个对象应该具备修改检测增加属性的能力

　　　　本质：属性的增删改查

（2）使用场景：

　　　　（1）当我框架搭建出来需要向框架内部添加细节的时候但是不知道该细节中内对象有什么属性类支持什么功能

　　　　（2）此时可以通过反射询问对象含有什么属性类支持什么功能

（3）涉及的四个函数

　　（1）hasattr

　　　　作用：查看某对象是否含有某些属性

例如：

class Person:
    def __init__(self,name,age):
        self.name = name
        self.age = age

p = Person('SR',18)

print(hasattr(p,'name'))  # True

　　（2）getattr

　　　　　　作用：通过该函数可以获取对象的属性

例如：

class Person:
    def __init__(self,name,age):
        self.name = name
        self.age = age

p = Person('SR',18)

if hasattr(p,'name'):
    print(getattr(p,'name',None))  # SR
    print(getattr(p, 'names', None)) # None

PS：

（1）如果对象属性不存在会报错

（2）也可以设置默认值参数属性不存在返回None

　　（3）setattr

　　　　作用：设置对象的属性

例如：

class Person:
    def __init__(self,name,age):
        self.name = name
        self.age = age

p = Person('SR',18)

setattr(p,'id_cart','123')
print(p.id_cart)  # 123

　　（4）delattr

　　　　作用：删除对象的属性

例如：

class Person:
    def __init__(self,name,age):
        self.name = name
        self.age = age

p = Person('SR',18)

delattr(p,'id_cart')
print(p.id_cart)  # 报错 上述属性已经被删除

PS：上述四个方法都是属于普通函数没有双下划线非类内值的方法

反射的案例：

例如：

def run(self):
    while True:
        cmd = input('请输入你要执行的命令>>:')

        # 如果输入exit退出
        if cmd == 'exit':
            break

        # 判断类是否有该方法
        if hasattr(self,cmd):

            # 如果有该方法 获取
            func= getattr(self,cmd)
            # 通过获取的方法调用
            func()

        else:
            print('命令不支持！')



win = Wincmd()
linux = Linuxcmd()

# 将对象以参数形式传入 调用类中的方法以及属性
run(win)
run(linux)

反射案例

（2）动态导入：

　　作用：

　　　（1）当我框架设计好的时候开始使用对象以及类

　　（2）但是作为框架的设计者并不能知道对方的类叫什么名字对象叫什么名字

　　　（3）因此我们为框架的使用者创建一个配置文件框架使用者将类的信息传入配置文件中

　　　（4）框架设计者在该配置文件中调用所需的类

例如：

def run(self):
    while True:
        cmd = input('请输入你要执行的命令>>:').strip()

        # 如果输入exit退出
        if cmd == 'q':
            break

        # 判断类是否有该方法
        elif hasattr(self,cmd):

            # 如果有该方法 获取
            func= getattr(self,cmd)
            # 通过获取的方法调用
            func()

        else:
            print('命令不支持！')

import importlib
import settings

# 在框架设计者 通过配置文件获取 使用者的类路径 以及类名称
PATH = settings.CLASS_PATH
# print(PATH)  # lib.plugins.Wincmd

# 从模块中分别取出路径 以及类名称

module_path,class_name = PATH.rsplit(".",1)
# print(module_path) # lib.plugins
# print(class_name) # Wincmd

# 通过导入路径名称 拿到模块
path = importlib.import_module(module_path)

# 通过模块调取内部的类
cls = path.Wincmd

# 进行类的实例化 获取对象
obj = cls()


run(obj)  # 正在执行cd命令！

动态导入

PS：

　　（1）框架使用者可以自己定义自己的名称只需将类名称以及路径设置配置文件即可

　　（2）框架设计者无需管框架使用者类中的名称以及属性其只要从配置文件调用即可

二：元类

【1】基础概念

（1）定义：是用来创建类的类

　　　　解释：既然万物皆对象类也属于对象类对象就是通过元类产生的

例如：

class Person:
    pass

p = Person()

print(type(p))

print(type(Person)) # <class 'type'>

PS：类都是有type类产生的

（2）自定义类：

　　（1）基本组成：

　　　　（1）类名

　　　　（2）基类

　　　　（3）名称空间

例如：

cls = type('Name',(),{})
print(cls)  # <class '__main__.Name'>

　（3）作用：高度的自定义自己需要的类

例如：

# 自定义一个元类
class My_class(type):
    # 调用元类初始化方法
    def __init__(self,class_name,bases,dict):
        super().__init__(class_name,bases,dict)

        # 判断类名是否已大写开头
        if not class_name.istitle():
            raise Exception ('类名不会写吗！')

# 指定其所对应的元类
class Person(metaclass=My_class):
    pass

class person(metaclass=My_class): # Exception: 类名不会写吗！
    pass

PS：通过上述案例自己定义一个类要求类名必须为大写字母开头

基本思路：

　　（1）首先类也是对象我们想在创建类的时候做限制

　　（2）既然想在创建的类的时候做限制可以使用初始化方法本身我们不能随便修改源代码但是我们可以调用元类中的初始化方法

　　（3）子类通过覆盖元类中的初始化方法实现需求

（4）call方法的应用

　　　　作用：在对象被调用对象的时候会执行该方法

基础案例：

class My_class(type):
    def __init__(self,name,bases,dict):
        super().__init__(name,bases,dict)


    def __call__(self, *args,**kwargs):
        print(self)  # <class '__main__.Dog'>
        print(*args) # 大黄
        print(**kwargs) #{}
        # 返回对象
        return super().__call__(*args,**kwargs)

class Dog(metaclass=My_class):

    def __init__(self,name):
        self.name = name

    def __call__(self, *args, **kwargs):
        print('call run')


# 执行该方法的时候 会调用元类中的call方法
d = Dog('大黄')
# 在元类中没有返回对象的时候
print(d)  # None 而不是一个对象

# 元类中返回对象
print(d) # <__main__.Dog object at 0x00000000027F8B70>

call基础案例

PS：

（1）当你调用类对象的时候会自动调用元类中的call方法并且将这个类本身作为第一个参数传给元类以及后面的一堆参数

（2）但是在自定义元类中因为调用了type这个元类会覆盖原有元类call方法这样原来的call方法就不能实例化对象必须调用super().__call__来完成对象的创建

call进阶版：

# 将对象姓名变为大写

class My_class(type):
    # 调用call方法 可以操作对象
    def __call__(self, *args, **kwargs):
        new_args = []
        # 循环打印 创建新的
        for i in args:
            new_args.append(i.upper())
            # 将新的对象返回
        return super().__call__(*new_args,**kwargs)





class Person(metaclass=My_class):
    def __init__(self,name):
        self.name = name

p = Person('jack')
print(p.name) # JACK

call案例

PS：

（1）如果操作类调用init方法因为类的创建是初始化过程 init用来初始化

（2）操作对象可以调用call方法对象的产生就是调用call方法可以通过call方法影响对象

（5）__new__方法

例如：

class Meta(type):

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print(cls) # 元类自己
        print(args) # 创建类需要的几个参数  类名,基类,名称空间
        print(kwargs) #空的 
        print("new run")
        # return super().__new__(cls,*args,**kwargs)
        obj = type.__new__(cls,*args,**kwargs)
        return obj
    def __init__(self,a,b,c):
        super().__init__(a,b,c)
        print("init run")
class A(metaclass=Meta):
    pass
print(A)

PS：

（1）首先会执行元类中的new方法拿到一个空对象然后自动调用init来对这个类进行初始化操作

（2）如果你覆盖了该方法必须保证new方法有返回值且为该类对应的对象

（6）元类的单例设计模式：

　　（1）设计模式：指的是解决某种问题的固定模式
　　（2）单例：一个类只产生一个对象

　　作用：为了节省空间一个类全部对象属性都相同时候可以使用单例

例如：

# 单例n元类
class Single(type):
    def __call__(self, *args, **kwargs):
        if hasattr(self,"obj"): #判断是否存在已经有的对象
            return getattr(self,"obj") # 有就返回

        obj = super().__call__(*args,**kwargs) # 没有则创建
        print("new 了")
        self.obj = obj # 并存入类中
        return obj


class Student(metaclass=Single):
    def __init__(self,name):
        self.name = name


class Person(metaclass=Single):
    pass

posted @ 2019-07-30 17:07 SR丶阅读(154) 评论(0) 编辑收藏举报

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