Python元类学习笔记

一、前言：

• 作为一名Python语言使用者，可能你会经常看到Python元类、Python元编程等字眼。
• 元编程也被称为Python中的的黑魔法。
• 究竟什么是元编程呢？其又能为卫门带来什么好处而被如此重视呢？
• 带着这些疑问我们一起来学习Python中元编程。

二、概念学习：

• Python中存在一个称为元类的东东，而使用元类来编程也就被称为元编程了。
• 在我接触Python之初，我在网上共享了自己的学习文章，突然有一天，有个小伙伴跟我说，你后面可以分享下元编程相关的知识么？当时我是一脸懵逼的，虽然我接触过的编程语言不少，Python是我最近新入手的语言，但是对于Python的元编程我还没又接触。
• 听到这话话，第一时间当然是先百度一下，我了解过元类，当时觉得Python元编程因为跟其有关，果不其然，百度后验证了我的猜测。
• Python的元编程利用了Python这一动态脚本语言的特性，在对象的创建时为对象增加额外的能力。利用此行为的编程便被大家称为元编程了。

三、使用元类

• 在学习元类之前，我们先来看一个小demo：

• 代码如下：

    class Hello:
    	pass
    h = Hello();
    print(h)
    print(type(h))
    print(type(Hello))
  

• 结果输出为：

    <__main__.Hello object at 0x1056c4588>
    <class '__main__.Hello'>
    <class 'type'>
  

• 我们可以看到，我们的h是一个对象

• 我们用type函数打印其类型时，h属于__main__.Hello类型，而Hello属于type类型。

• 大家都知道，我们的python是一个动态语言，类都是运行时创建的。

• 我们可以用type输出相关类的类型，其实我们也可以用type来动态的创建类哦。

• 在Python中类的实例，也就是创建出来的对象，其类型是对应的类，而类，在python中其实也是一种类型，类的类型为type。类，其实也是动态创建出来的。

type函数参数解析：

• 要创建一个class对象，type()函数依次传入3个参数：

1、class的名称，参数类型为string； 2、继承的父类集合，参数类型为tuple； 3、一个字典，存储方法名称与方法的映射关系。

• Ok，我们来动态创建我们的Hello类

    def my_fun(self):
    	print('Say hello')
  
    Hello1 = type('Hello1',(object,),dict(say_hello=my_fun))
    print(Hello1)
    h1 = Hello1();
    h1.say_hello();
  

• 结果输出为：

    <class '__main__.Hello1'>
    Say hello
  

四、 metaclass 元类

• 一般情况下，我们不会通过type来动态的创建类，
• metaclass允许我们创建类或者修改类。
• 你可以把类看成是metaclass创建出来的实例。
• 代码修改：

定义一个元类

• 代码如下：

    class HelloMetaclass(type):
    	def fn(self):
    		print('Hello!');
  
    	def __new__(cls, name, bases, attrs):
    		attrs['say_hello'] = lambda self,name: print('Hello,%s'%name);
    		return super(HelloMetaclass,cls).__new__(cls, name, bases, attrs);
  

通过制定元类来定义类

• 代码如下：

    class Hello(object,metaclass=HelloMetaclass):
    	pass;
  

普通类定义法

• 代码如下：

    class Hello1:
    	def say_hello(self,name):
    		print('Hello,%s !'%name);
  
    print(type(Hello))
    h = Hello();
    h.say_hello('Hello');
  
    print(type(Hello1))
    h1 = Hello1();
    h1.say_hello('Hello1');
  

• 结果输出为：

    <class '__main__.HelloMetaclass'>
    Hello,Hello
    <class 'type'>
    Hello,Hello1 !
  

• 可以看到，我们的Hello类的元类为HelloMetaclass。虽然没有定义say_hello方法，但是也可以调用，因为其在创建类时动态添加类say_hello方法，而且其type输出值也是不同的哦。

• 这里我们只是简单举例来了解元编程的威力。

五、元类的使用场景

• 最典型的就是ORM，也就是我们的面向对象的数据库管理框架。
• 构建思路：
• 1、创建一个ModeMetaclass元类，增加特性：1、获取类名，将其作为表名 2、获取对应的字段和对应类型，在创建数据库时使用
• 2、创建一个Mode类，后面要存储的实体类继承自Mode，增加特性：如add，delete，update，remove等基本api。
• 3、实体类继承自Mode类，创建实例即可调用

• 如果有小伙伴需要ORM的实现实例分析的文章，可以给我留言哦