请注意,在Python 3.6中,引入了一个新的Dunder方法 __init_subclass__(cls, **kwargs),以取代许多常见的使用案例为MetaClass。

在Python中,一类是指一个子类的子类,它决定一个子类的行为方式;在Python中,一类是另一个子类的例子;在Python中,一类是指一个子类的例子将如何行事。

由于甲基层负责类型,所以你可以写自己的自定义甲基层来改变类型是通过执行额外的操作或注射代码创建的方式。

其他人已经解释了金属玻璃是如何工作的,它们是如何适应Python类型系统的,这里有一个例子,它们可以用于什么。在我写的测试框架中,我想跟踪在哪个类被定义的顺序,以便我后来能够在这个顺序中安装它们,我发现使用金属玻璃最容易做到这一点。

class MyMeta(type):

    counter = 0

    def __init__(cls, name, bases, dic):
        type.__init__(cls, name, bases, dic)
        cls._order = MyMeta.counter
        MyMeta.counter += 1

class MyType(object):              # Python 2
    __metaclass__ = MyMeta

class MyType(metaclass=MyMeta):    # Python 3
    pass

任何是 MyType 的子类,然后获得一个类属性 _ 命令,记录了类被定义的顺序。

Python 3 更新

在一个甲状腺中,有(目前)两个关键方法:

__prepare__ 允许您提供自定义地图(如 OrderedDict)作为名称空间使用,而类正在创建。

__new__ 负责最终类的实际创建/修改。

一个色彩色彩,不做任何东西 - 额外的金属类会喜欢:

class Meta(type):

    def __prepare__(metaclass, cls, bases):
        return dict()

    def __new__(metacls, cls, bases, clsdict):
        return super().__new__(metacls, cls, bases, clsdict)

一个简单的例子:

说你想要一些简单的验证代码在你的属性上运行 - 因为它必须总是一个 int 或 str. 没有一个 metaclass,你的类会看起来像:

class Person:
    weight = ValidateType('weight', int)
    age = ValidateType('age', int)
    name = ValidateType('name', str)

正如你可以看到的那样,你必须重复属性的名称两次,这使得类型与刺激的错误一起可能。

一个简单的甲状腺可以解决这个问题:

class Person(metaclass=Validator):
    weight = ValidateType(int)
    age = ValidateType(int)
    name = ValidateType(str)

class Validator(type):
    def __new__(metacls, cls, bases, clsdict):
        # search clsdict looking for ValidateType descriptors
        for name, attr in clsdict.items():
            if isinstance(attr, ValidateType):
                attr.name = name
                attr.attr = '_' + name
        # create final class and return it
        return super().__new__(metacls, cls, bases, clsdict)

一个样本运行:

p = Person()
p.weight = 9
print(p.weight)
p.weight = '9'

生产:

9
Traceback (most recent call last):
  File "simple_meta.py", line 36, in <module>
    p.weight = '9'
  File "simple_meta.py", line 24, in __set__
    (self.name, self.type, value))
TypeError: weight must be of type(s) <class 'int'> (got '9')

注意:这个例子是简单的,它也可能已经完成了一个类装饰师,但假设一个真正的金属玻璃会做得更多。

class ValidateType:
    def __init__(self, type):
        self.name = None  # will be set by metaclass
        self.attr = None  # will be set by metaclass
        self.type = type
    def __get__(self, inst, cls):
        if inst is None:
            return self
        else:
            return inst.__dict__[self.attr]
    def __set__(self, inst, value):
        if not isinstance(value, self.type):
            raise TypeError('%s must be of type(s) %s (got %r)' %
                    (self.name, self.type, value))
        else:
            inst.__dict__[self.attr] = value

当班级声明执行时,Python 首先将班级声明的身体作为一个正常的代码块执行。 结果的名称空间(dict)保留了班级的属性. 金属阶级通过观察班级的基层(金属阶级继承),在 __金属阶级__属性的班级(如果有)或 __金属阶级__全球变量来确定。

def make_hook(f):
    """Decorator to turn 'foo' method into '__foo__'"""
    f.is_hook = 1
    return f

class MyType(type):
    def __new__(mcls, name, bases, attrs):

        if name.startswith('None'):
            return None

        # Go over attributes and see if they should be renamed.
        newattrs = {}
        for attrname, attrvalue in attrs.iteritems():
            if getattr(attrvalue, 'is_hook', 0):
                newattrs['__%s__' % attrname] = attrvalue
            else:
                newattrs[attrname] = attrvalue

        return super(MyType, mcls).__new__(mcls, name, bases, newattrs)

    def __init__(self, name, bases, attrs):
        super(MyType, self).__init__(name, bases, attrs)

        # classregistry.register(self, self.interfaces)
        print "Would register class %s now." % self

    def __add__(self, other):
        class AutoClass(self, other):
            pass
        return AutoClass
        # Alternatively, to autogenerate the classname as well as the class:
        # return type(self.__name__ + other.__name__, (self, other), {})

    def unregister(self):
        # classregistry.unregister(self)
        print "Would unregister class %s now." % self

class MyObject:
    __metaclass__ = MyType


class NoneSample(MyObject):
    pass

# Will print "NoneType None"
print type(NoneSample), repr(NoneSample)

class Example(MyObject):
    def __init__(self, value):
        self.value = value
    @make_hook
    def add(self, other):
        return self.__class__(self.value + other.value)

# Will unregister the class
Example.unregister()

inst = Example(10)
# Will fail with an AttributeError
#inst.unregister()

print inst + inst
class Sibling(MyObject):
    pass

ExampleSibling = Example + Sibling
# ExampleSibling is now a subclass of both Example and Sibling (with no
# content of its own) although it will believe it's called 'AutoClass'
print ExampleSibling
print ExampleSibling.__mro__

类,在Python,是一个对象,和任何其他对象一样,它是一个例子“什么”。这个“什么”是所谓的MetaClass。这个MetaClass是一个特殊类型的类,创造了其他类的对象。因此,MetaClass负责创造新的类。

Class Name Tuple 具有由 Class A 继承的基类 词典具有所有类方法和类变量

另一种方式创建一个金属类是“金属类”的关键词,将金属类定义为一个简单的类,在继承类的参数中,通过金属类=金属类_名称。

Metaclass 可以在以下情况下具体使用: