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

在以对象为导向的编程中,一个代码类是一种类,其例子是类。 正如普通类定义某些对象的行为一样,一个代码类定义某些类的行为和其例子 这个术语的代码类简单地意味着用于创建类的东西。

Metaclasses 是做“类”的工作的秘密酱油,新风格对象的默认 metaclass 被称为“类型”。

class type(object)
  |  type(object) -> the object's type
  |  type(name, bases, dict) -> a new type

Metaclasses 取 3 args. 'name', 'bases' 和 'dict'

查找这个例子类定义中的名称、基础和字符号来源于哪里。

class ThisIsTheName(Bases, Are, Here):
    All_the_code_here
    def doesIs(create, a):
        dict

def test_metaclass(name, bases, dict):
    print 'The Class Name is', name
    print 'The Class Bases are', bases
    print 'The dict has', len(dict), 'elems, the keys are', dict.keys()

    return "yellow"

class TestName(object, None, int, 1):
    __metaclass__ = test_metaclass
    foo = 1
    def baz(self, arr):
        pass

print 'TestName = ', repr(TestName)

# output => 
The Class Name is TestName
The Class Bases are (<type 'object'>, None, <type 'int'>, 1)
The dict has 4 elems, the keys are ['baz', '__module__', 'foo', '__metaclass__']
TestName =  'yellow'

现在,一个实际上意味着什么的例子,这将自动使列表中的变量“属性”设置在课堂上,并设置为无。

def init_attributes(name, bases, dict):
    if 'attributes' in dict:
        for attr in dict['attributes']:
            dict[attr] = None

    return type(name, bases, dict)

class Initialised(object):
    __metaclass__ = init_attributes
    attributes = ['foo', 'bar', 'baz']

print 'foo =>', Initialised.foo
# output=>
foo => None

请注意,启动者获得的魔法行为是通过拥有金属类的 init_属性而没有转移到启动者的子类。

这里是一个更具体的例子,显示如何可以创建一个在创建一个类时执行一个行动的甲型类的“类型”。

class MetaSingleton(type):
    instance = None
    def __call__(cls, *args, **kw):
        if cls.instance is None:
            cls.instance = super(MetaSingleton, cls).__call__(*args, **kw)
        return cls.instance

class Foo(object):
    __metaclass__ = MetaSingleton

a = Foo()
b = Foo()
assert a is b

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__

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

简而言之:一类是创建一个例子的图标,一类是创建一个类的图标,可以很容易地看到,在Python类中,也需要第一类对象才能实现这种行为。

我从来没有自己写过一个,但我认为在Django框架中可以看到最可爱的用途之一。模型类使用一个模型类的方法,以允许写新的模型或形式类的宣言风格。

剩下的就是:如果你不知道什么是金属玻璃,那么你不需要它们的可能性是99%。