python-元类

类

类也是对象，可以的操作：

• 把它赋值给变量
• 拷贝它
• 给它增加属性
• 将它作为函数参数传递

>>> print ObjectCreator     # 你可以打印一个类，因为它其实也是一个对象
<class '__main__.ObjectCreator'>
>>> def echo(o):
…       print o
…
>>> echo(ObjectCreator)                 # 你可以将类做为参数传给函数
<class '__main__.ObjectCreator'>
>>> print hasattr(ObjectCreator, 'new_attribute')
Fasle
>>> ObjectCreator.new_attribute = 'foo' #  你可以为类增加属性
>>> print hasattr(ObjectCreator, 'new_attribute')
True
>>> print ObjectCreator.new_attribute
foo
>>> ObjectCreatorMirror = ObjectCreator # 你可以将类赋值给一个变量
>>> print ObjectCreatorMirror()
<__main__.ObjectCreator object at 0x8997b4c>

动态地创建类

可以在函数中创建类
用type

type(类名, 父类的元组（针对继承的情况，可以为空），包含属性的字典（名称和值）)
## 用法
MyShinyClass = type('MyShinyClass', (), {})  # 返回一个类对象
Foo = type('Foo', (), {'bar':True})

为类增加属性和方法

>>> def echo_bar(self):
…       print self.bar
…
>>> FooChild = type('FooChild', (Foo,), {'echo_bar': echo_bar})
>>> hasattr(Foo, 'echo_bar')
False
>>> hasattr(FooChild, 'echo_bar')
True
>>> my_foo = FooChild()
>>> my_foo.echo_bar()
True

元类

用来创建类的东西，就是类的类
type就是创建类对象的类
__class__属性，表示对象对应的类
class.__class__能找到它的类的类

__metaclass__属性

class Foo(object):
	__metaclass__ = something…
[…]

过程

Foo中有__metaclass__这个属性吗？如果是，Python会在内存中通过__metaclass__创建一个名字为Foo的类对象（我说的是类对象，请紧跟我的思路）。如果Python没有找到__metaclass__，它会继续在Bar（父类）中寻找__metaclass__属性，并尝试做和前面同样的操作。如果Python在任何父类中都找不到__metaclass__，它就会在模块层次中去寻找__metaclass__，并尝试做同样的操作。如果还是找不到__metaclass__,Python就会用内置的type来创建这个类对象。

自定义元类

# 元类会自动将你通常传给‘type’的参数作为自己的参数传入
def upper_attr(future_class_name, future_class_parents, future_class_attr):
    '''返回一个类对象，将属性都转为大写形式'''
    #  选择所有不以'__'开头的属性
    attrs = ((name, value) for name, value in future_class_attr.items() if not name.startswith('__'))

    # 将它们转为大写形式
    uppercase_attr = dict((name.upper(), value) for name, value in attrs)
 
    # 通过'type'来做类对象的创建
    return type(future_class_name, future_class_parents, uppercase_attr)
 
__metaclass__ = upper_attr  #  这会作用到这个模块中的所有类
 
class Foo(object):
    # 我们也可以只在这里定义__metaclass__，这样就只会作用于这个类中
    bar = 'bip'

测试

print hasattr(Foo, 'bar')
# 输出: False
print hasattr(Foo, 'BAR')
# 输出:True

f = Foo()
print f.BAR
# 输出:'bip'

使用super

class UpperAttrMetaclass(type):
    def __new__(cls, name, bases, dct):
        attrs = ((name, value) for name, value in dct.items() if not name.startswith('__'))
        uppercase_attr = dict((name.upper(), value) for name, value in attrs)
        return super(UpperAttrMetaclass, cls).__new__(cls, name, bases, uppercase_attr)

对于元类本身，可以做的事情

• 拦截类的创建
• 修改类
• 返回修改后的类

为何使用元类

元类的主要用途是创建API，比如：Django ORM

class Person(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=30)
    age = models.IntegerField()

guy  = Person(name='bob', age='35')
print guy.age

如果这样，并不会返回IntegerField对象，而是返回int，甚至从数据库中取出数据

最后

尽量不要使用元类，如果需要修改

• Monkey patching
• class decorators

参考：http://blog.jobbole.com/21351/