32-元类、属性查找
一、元类介绍
什么是元类呢？一切源自于一句话：python中一切皆为对象。
元类就是用来实例化产生类的类
关系：元类---实例化---->类（People）---实例化---->对象（obj）
让我们先定义一个类，然后逐步分析
class People: def __init__(self,name,age): self.name=name self.age=age def say(self): print('%s:%s' %(self.name,self.name)) print(People.__dict__) # 如何得到对象 # obj=调用类() obj=People('egon',18) print(type(obj)) # 如果说类也是对象 # People=调用类(。。。) # 查看内置的元类： # 1、type是内置的元类 # 2、我们用class关键字定义的所有的类以及内置的类都是由元类type实例化产生 print(type(People)) # <class 'type'> print(type(int)) # <class 'type'>
二、class关键字创造类People的步骤
类有三大特征
1、类名
# 1、类名 class_name="People"
2、类的基类
# 2、类的基类 class_bases=(object,)
3、执行类体代码拿到类的名称空间
# 3、执行类体代码拿到类的名称空间 class_dic={} class_body=""" def __init__(self,name,age): self.name=name self.age=age def say(self): print('%s:%s' %(self.name,self.name)) """
此时会使用一个exec函数来实现类名称空间字典的创建
exec(class_body,{},class_dic) print(class_dic) # {'__init__': <function __init__ at 0x00000223DD72B280>, 'say': <function say at 0x00000223DD72B160>}
exec()补充：
#exec：三个参数 #参数一：包含一系列python代码的字符串 #参数二：全局作用域（字典形式），如果不指定，默认为globals() #参数三：局部作用域（字典形式），如果不指定，默认为locals() #可以把exec命令的执行当成是一个函数的执行，会将执行期间产生的名字存放于局部名称空间中 g={ 'x':1, 'y':2 } l={} exec(''' global x,z x=100 z=200 m=300 ''',g,l) print(g) #{'x': 100, 'y': 2,'z':200,......} print(l) #{'m': 300}
4、调用元类
People=type(class_name,class_bases,class_dic)
三、自定义元类控制类的产生
class Mymeta(type): # 只有继承了type类的类才是元类 # 空对象,"People",(),{...} def __init__(self,x,y,z): print('run22222222222....') print(self) # print(x) # print(y) # print(z) # print(y) # if not x.istitle(): # raise NameError('类名的首字母必须大写啊！！！') # 当前所在的类，调用类时所传入的参数 def __new__(cls, *args, **kwargs): # 造Mymeta的对象 print('run1111111111.....') # print(cls,args,kwargs) # return super().__new__(cls,*args, **kwargs) return type.__new__(cls,*args, **kwargs)
# People=Mymeta("People",(object,),{...})
调用Mymeta发生三件事，调用Mymeta就是type.__call__
1、先造一个空对象=>People,调用Mymeta类内的__new__方法
2、调用Mymeta这个类内的__init__方法，完成初始化对象的操作
3、返回初始化好的对象
class People(metaclass=Mymeta): def __init__(self,name,age): self.name=name self.age=age def say(self): print('%s:%s' %(self.name,self.name))
强调：
只要是调用类，那么会一次调用
1、类内的__new__
2、类内的__init__
四、__call__
class Foo: def __init__(self,x,y): self.x=x self.y=y # obj,1,2,3,a=4,b=5,c=6 def __call__(self,*args,**kwargs): print('===>',args,kwargs) return 123 obj=Foo(111,222) # print(obj) # obj.__str__ res=obj(1,2,3,a=4,b=5,c=6) # res=obj.__call__() print(res)
应用：如果想让一个对象可以加括号调用，需要在该对象的类中添加一个方法__call__
总结：
对象()->类内的__call__
类()->自定义元类内的__call__
自定义元类()->内置元类__call__
五、自定义元类控制类的调用=》类的对象的产生
class Mymeta(type): # 只有继承了type类的类才是元类 def __call__(self, *args, **kwargs): # 1、Mymeta.__call__函数内会先调用People内的__new__ people_obj=self.__new__(self) # 2、Mymeta.__call__函数内会调用People内的__init__ self.__init__(people_obj,*args, **kwargs) # print('people对象的属性：',people_obj.__dict__) people_obj.__dict__['xxxxx']=11111 # 3、Mymeta.__call__函数内会返回一个初始化好的对象 return people_obj
类的产生
People=Mymeta()=》type.__call__=>干了3件事
1、type.__call__函数内会先调用Mymeta内的__new__
2、type.__call__函数内会调用Mymeta内的__init__
3、type.__call__函数内会返回一个初始化好的对象
class People(metaclass=Mymeta): def __init__(self,name,age): self.name=name self.age=age def say(self): print('%s:%s' %(self.name,self.name)) def __new__(cls, *args, **kwargs): # 产生真正的对象 return object.__new__(cls)
类的调用
obj=People('egon',18) =》Mymeta.__call__=》干了3件事
1、Mymeta.__call__函数内会先调用People内的__new__
2、Mymeta.__call__函数内会调用People内的__init__
3、Mymeta.__call__函数内会返回一个初始化好的对象
obj1=People('egon',18) obj2=People('egon',18) print(obj) # <__main__.Foo object at 0x0000027A48976430> print(obj1.__dict__) # {'name': 'egon', 'age': 18, 'xxxxx': 11111} print(obj2.__dict__) # {'name': 'egon', 'age': 18, 'xxxxx': 11111}
六、属性查找
属性查找的原则：对象-》类-》父类
切记：父类 不是 元类
class Mymeta(type): #只有继承了type类才能称之为一个元类，否则就是一个普通的自定义类 n=444 def __call__(self, *args, **kwargs): #self=<class '__main__.StanfordTeacher'> obj=self.__new__(self) self.__init__(obj,*args,**kwargs) return obj class Bar(object): n=333 class Foo(Bar): n=222 class StanfordTeacher(Foo,metaclass=Mymeta): n=111 school='Stanford' def __init__(self,name,age): self.name=name self.age=age def say(self): print('%s says welcome to the Stanford to learn Python' %self.name) print(StanfordTeacher.n) #自下而上依次注释各个类中的n=xxx，然后重新运行程序，发现n的查找顺序为StanfordTeacher->Foo->Bar->object->Mymeta->type
于是属性查找应该分成两层，一层是对象层（基于c3算法的MRO）的查找，另外一个层则是类层（即元类层）的查找
依据上述总结，我们来分析下元类Mymeta中__call__里的self.__new__的查找
class Mymeta(type): n=444 def __call__(self, *args, **kwargs): #self=<class '__main__.StanfordTeacher'> obj=self.__new__(self) print(self.__new__ is object.__new__) #True class Bar(object): n=333 # def __new__(cls, *args, **kwargs): # print('Bar.__new__') class Foo(Bar): n=222 # def __new__(cls, *args, **kwargs): # print('Foo.__new__') class StanfordTeacher(Foo,metaclass=Mymeta): n=111 school='Stanford' def __init__(self,name,age): self.name=name self.age=age def say(self): print('%s says welcome to the Stanford to learn Python' %self.name) # def __new__(cls, *args, **kwargs): # print('StanfordTeacher.__new__') StanfordTeacher('lili',18) #触发StanfordTeacher的类中的__call__方法的执行，进而执行self.__new__开始查找
总结，Mymeta下的__call__里的self.__new__在StanfordTeacher、Foo、Bar里都没有找到__new__的情况下，会去找object里的__new__，而object下默认就有一个__new__，所以即便是之前的类均未实现__new__,也一定会在object中找到一个，根本不会、也根本没必要再去找元类Mymeta->type中查找__new__
我们在元类的__call__中也可以用object.__new__(self)去造对象
但我们还是推荐在__call__中使用self.__new__(self)去创造空对象，因为这种方式会检索三个类StanfordTeacher->Foo->Bar,而object.__new__则是直接跨过了他们三个
class Mymeta(type): #只有继承了type类才能称之为一个元类，否则就是一个普通的自定义类 n=444 def __new__(cls, *args, **kwargs): obj=type.__new__(cls,*args,**kwargs) # 必须按照这种传值方式 print(obj.__dict__) # return obj # 只有在返回值是type的对象时，才会触发下面的__init__ return 123 def __init__(self,class_name,class_bases,class_dic): print('run。。。') class StanfordTeacher(object,metaclass=Mymeta): #StanfordTeacher=Mymeta('StanfordTeacher',(object),{...}) n=111 school='Stanford' def __init__(self,name,age): self.name=name self.age=age def say(self): print('%s says welcome to the Stanford to learn Python' %self.name) print(type(Mymeta)) #<class 'type'> # 产生类StanfordTeacher的过程就是在调用Mymeta，而Mymeta也是type类的一个对象，那么Mymeta之所以可以调用，一定是在元类type中有一个__call__方法 # 该方法中同样需要做至少三件事： # class type: # def __call__(self, *args, **kwargs): #self=<class '__main__.Mymeta'> # obj=self.__new__(self,*args,**kwargs) # 产生Mymeta的一个对象 # self.__init__(obj,*args,**kwargs) # return obj
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