一、知识储备
#exec:三个参数 #参数一:字符串形式的命令 #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}
二 、引子(类也是对象)
class Foo: #定义一个类 pass f1=Foo() #f1是通过Foo类实例化的对象
python中一切皆是对象,类本身也是一个对象,当使用关键字class的时候,python解释器在加载class的时候就会创建一个对象(这里的对象指的是类而非类的实例),因而我们可以将类当作一个对象去使用,同样满足第一类对象的概念,可以:
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把类赋值给一个变量
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把类作为函数参数进行传递
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把类作为函数的返回值
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在运行时动态地创建类
上例可以看出f1是由Foo类创建
#type函数可以查看类型,也可以用来查看对象的类,二者是一样的 print(type(f1)) # 输出:<class '__main__.Foo'> 表示,f1 对象由Foo类创建 print(type(Foo)) # 输出:<type 'type'>
那它又是由哪个类产生的呢?
三、 什么是元类?
元类是类的类,是类的模板
元类是用来控制如何创建类的,正如类是创建对象的模板一样,而元类的主要目的是为了控制类的创建行为
元类的实例化的结果为我们用class定义的类,正如类的实例为对象(f1对象是Foo类的一个实例,Foo类是 type 类的一个实例)
type是python的一个内建元类,用来直接控制生成类,python中任何class定义的类其实都是type类实例化的对象
四 、创建类的两种方式
方式一:使用class关键字
class Chinese(object): country='China' def __init__(self,name,age): self.name=name self.age=age def talk(self): print('%s is talking' %self.name)
方式二:就是手动模拟class创建类的过程):将创建类的步骤拆分开,手动去创建
#准备工作: #创建类主要分为三部分 1 类名 2 类的父类 3 类体 #类名 class_name='Chinese' #类的父类 class_bases=(object,) #类体 class_body=""" country='China' def __init__(self,name,age): self.name=name self.age=age def talk(self): print('%s is talking' %self.name) """
步骤一(先处理类体->名称空间):类体定义的名字都会存放于类的名称空间中(一个局部的名称空间),我们可以事先定义一个空字典,然后用exec去执行类体的代码(exec产生名称空间的过程与真正的class过程类似,只是后者会将__开头的属性变形),生成类的局部名称空间,即填充字典
class_dic={} exec(class_body,globals(),class_dic) print(class_dic) #{'country': 'China', 'talk': <function talk at 0x101a560c8>, '__init__': <function __init__ at 0x101a56668>}
步骤二:调用元类type(也可以自定义)来产生类Chinense
Foo=type(class_name,class_bases,class_dic) #实例化type得到对象Foo,即我们用class定义的类Foo print(Foo) print(type(Foo)) print(isinstance(Foo,type)) ''' <class '__main__.Chinese'> <class 'type'> True '''
我们看到,type 接收三个参数:
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第 1 个参数是字符串 ‘Foo’,表示类名
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第 2 个参数是元组 (object, ),表示所有的父类
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第 3 个参数是字典,这里是一个空字典,表示没有定义属性和方法
补充:若Foo类有继承,即class Foo(Bar):.... 则等同于type('Foo',(Bar,),{})
五 、自定义元类控制类的行为
#一个类没有声明自己的元类,默认他的元类就是type,除了使用元类type,用户也可以通过继承type来自定义元类(顺便我们也可以瞅一瞅元类如何控制类的行为,工作流程是什么)
#知识储备: #产生的新对象 = object.__new__(继承object类的子类) #步骤一:如果说People=type(类名,类的父类们,类的名称空间),那么我们定义元类如下,来控制类的创建 class Mymeta(type): # 继承默认元类的一堆属性 def __init__(self, class_name, class_bases, class_dic): if '__doc__' not in class_dic or not class_dic.get('__doc__').strip(): raise TypeError('必须为类指定文档注释') if not class_name.istitle(): raise TypeError('类名首字母必须大写') super(Mymeta, self).__init__(class_name, class_bases, class_dic) class People(object, metaclass=Mymeta): country = 'China' def __init__(self, name, age): self.name = name self.age = age def talk(self): print('%s is talking' % self.name) #步骤二:如果我们想控制类实例化的行为,那么需要先储备知识__call__方法的使用 class People(object,metaclass=type): def __init__(self,name,age): self.name=name self.age=age de