面向对象元类介绍 以及反射
1 元类
1 定义
元类翻译为:metaclass 只要看见它就应该想起来这是元类
我们在定义元类时 尽量在类名后添加MetaClass 方便阅读
一切皆对象
类也是对象,可以把一个类当成普通对象来使用,比如存储到列表中,或者作为参数传给函数等等...
对象是如何产生的? 通过类实例化产生的
class AClass:
pass
print(type(AClass)) # <class 'type'>
2 类的三大组成部分
1.类的名称 我是谁
2.类的父类们 我从哪里来
3.类的名称空间
我们可以手动调用type来实例化产生一个类 type(类名,父类元组,名称空间字典) #返回一个新的类 type(对象) #将会返回这个对象的类型
3 元类的运用
class MyMetaClass(type):
pass
# 使用自定义元类
class Person(metaclass=MyMetaClass):
pass
4 元类中的
实例化对象时会自动执行类中的`__init__`方法, 类也是对象 ,在实例化类对象时会自动执元类中的`__init__`方法 并且传入类的三个必要参数,类的名字,父类们,名称空间 当然会自动传入类对象本身作为第一个参数
class MyMetaClass(type):
def __init__(self,class_name,bases,name_dict):
super().__init__(class_name,bases,name_dict) # 子类重用父类中的方法
# 类名必须首字母大写 否则直接抛出异常
if not class_name.istitle():
print("类名必须大写 傻x!")
raise Exception
# 控制类中方法名必须全部小写
for k in name_dict:
if str(type(name_dict[k])) == "<class 'function'>":
if not k.islower():
raise Exception
pass
# 会自动调用其元类中的 __init__ 方法传入 类对象本身 类名称 父类们 名称空间
class Student(object,metaclass=MyMetaClass): # MyMetaClass("Student",(object,),{})
NAME = 10
def say(self):
print("SAY")
pass
# 解释 class Student() 类 如果类名首字母不是大写就会报错 如果方法不是小写就会报错
元类中的new方法会在创建类对象时执行,并且先于init方法
作用是创建一个类对象
class A(metaclass=MyMetaClass):
pass
1.执行MyMetaClass的__new__方法 拿到一个类对象
2.执行MyMetaClass的__init__ 方法 传入类对象以及其他的属性 ,进行初始化
注意:如果覆盖了__new__ 一定也要调用type中的__new__并返回执行结果
使用new方法也可以完成定制类的工作 和init有什么区别?
在调用init方法前类对象已经创建完成了
所以如果对性能要求高的话 可以选在在new中完成定制 如果发现有问题,就不用创建类对象了
需求: 要求每个类必须包含__doc__
class DocMeatClass(type):
def __init__(self,class_name,bases,name_dict):
super().__init__(class_name,bases,name_dict)
# if not("__doc__" in name_dict and name_dict["__doc__"]):
# raise Exception
# 或者如下
if not self.__doc__:
raise Exception
class Person(metaclass=DocMeatClass):
""""""
pass
# 需求: 要求每个类必须包含__doc__属性 __doc__ 用于访问一个对象的注释信息
# 你要控制类的创建 那就自定义元类 覆盖__init__
class DocMeatClass(type):
def __init__(self,class_name,bases,name_dict):
super().__init__(class_name,bases,name_dict)
# if not("__doc__" in name_dict and name_dict["__doc__"]):
# raise Exception
if not self.__doc__:
raise Exception
class Person(metaclass=DocMeatClass):
pass
元类中的 call方法会在调用类时执行, 可以用于控制对象的创建过程
class MyMeta(type):
# 获得某个类的实例
def __call__(self, *args, **kwargs):
print("call")
# return super().__call__(*args,**kwargs)
new_args = []
for i in args:
if isinstance(i,str):
new_args.append(i.upper())
else:
new_args.append(i)
return super().__call__(*new_args,**kwargs)
# 注意注意注意: __new__ __init__ 是创建类对象时还会执行
# __call__ 类对象要产生实例时执行
class Student(metaclass=MyMeta):
def __init__(self,name,gender,age):
self.name = name
self.gender = gender
self.age = age
s = Student("jack","woman",18)
print(s.age)
print(s.gender)
class Person(metaclass=MyMeta):
def __init__(self,name,gender):
self.name = name
self.gender = gender
p = Person("rose","man")
print(p.name)
什么是单例:
某个类如果只有一个实例对象,那么该类成为单例类
单例的好处:
当某个类的所有对象特征和行为完全一样时,避免重复创建对象,浪费资源
案例:
class SingletonMetaClass(type):
#创建类时会执init 在这为每个类设置一个obj属性 默认为None
def __init__(self,a,b,c):
super().__init__(a,b,c)
self.obj = None
# 当类要创建对象时会执行 该方法
def __call__(self, *args, **kwargs):
# 判断这个类 如果已经有实例了就直接返回 从而实现单例
if self.obj:
return self.obj
# 没有则创建新的实例并保存到类中
obj = type.__call__(self,*args,**kwargs)
self.obj = obj
return obj
英文中叫反省 (自省)
面向对象中的反省 指的是,一个对象必须具备,发现自身属性,以及修改自身属性的能力;
一个对象在设计初期,可能考虑不够周全后期需要删除或修改已经存在的属性, 和增加属性
涉及到的方法:
hasattr 判断是否存在某个属性 getattr 获取某个属性的值 setattr 新增或修改某个属性 delattr 删除某个属性
class MY_CMD:
def dir(self):
os.system("dir")
def ipconfig(self):
os.system("ipconfig")
cmd = MY_CMD()
while True:
name = input("请输入要执行的功能:")
if hasattr(cmd,name):
method = getattr(cmd,name)
print(method)
method()
else:
print("sorry this method is not exists....!")
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