python元类编程如何使用

本文小编为大家详细介绍“python元类编程如何使用”，内容详细，步骤清晰，细节处理妥当，希望这篇“python元类编程如何使用”文章能帮助大家解决疑惑，下面跟着小编的思路慢慢深入，一起来学习新知识吧。

1.1.propety动态属性

在面向对象编程中，我们一般把名词性的东西映射成属性，动词性的东西映射成方法。在python中他们对应的分别是属性self.xxx和类方法。但有时我们需要的属性需要根据其他属性动态的计算，此时如果直接使用属性方法处理，会导致数据不同步。下面介绍@property方法来动态创建类属性。

from datetime import datetime,date
 
class User:
    def __init__(self,name,birthday):
        self.name = name
        self.birthday = birthday
        self._age = 0
 
    @property
    def age(self):
        return datetime.now().year - self.birthday.year
 
    @age.setter
    def age(self,value):
        self._age = value
 
if __name__ == '__main__':
    user = User("derek",date(year=1994,month=11,day=11))
    user.age = 23
    print(user._age)   # 23
    print(user.age)    # 24 ,动态计算出来的

1.2.__getattr__和__getattribute__的区别

object.__getattr__(self, name) 
找不到attribute的时候，会调用getattr，返回一个值或AttributeError异常。 

object.__getattribute__(self, name) 
无条件被调用，通过实例访问属性。如果class中定义了__getattr__()，则__getattr__()不会被调用（除非显示调用或引发AttributeError异常）

（1）调用一个不存在的属性

class User:
    def __init__(self,info={}):
        self.info = info
 
    # def __getattr__(self, item):
    #     return self.info[item]
 
if __name__ == '__main__':
    user = User(info={"name":"derek","age":24})
    print(user.name)

会报错

（2）加了__getattr__之后就可以调用了

class User:
    def __init__(self,info={}):
        self.info = info
 
    #__getattr__是在查找不到属性的时候调用
    def __getattr__(self, item):
        return self.info[item]
 
if __name__ == '__main__':
    user = User(info={"name":"derek","age":24})
    print(user.name)    #derek

 （3）__getattribute__

class User:
    def __init__(self,info={}):
        self.info = info
 
    #__getattr__是在查找不到属性的时候调用
    def __getattr__(self, item):
        return self.info[item]
 
    #__getattribute不管属性存不存在，都访问这个
    def __getattribute__(self, item):
        return "zhang_derek"
 
 
if __name__ == '__main__':
    user = User(info={"name":"derek","age":24})
    #不管属性存不存在，都走__getattribute__
    print(user.name)    #zhang_derek     #即使属性存在也走__getattribute__
    print(user.test)     #zhang_derek    #不存在的属性也能打印
    print(user.company)   #zhang_derek   #不存在的属性也能打印

1.3.属性描述符

验证赋值的时候是不是int类型

#属性描述符
 
import numbers
 
#只要一个类实现了下面三种魔法函数中的一种，这个类就是属性描述符
class IntField:
    def __get__(self, instance, owner):
        return self.value
    def __set__(self, instance, value):
        if not isinstance(value,numbers.Integral):
            raise ValueError("必须为int")
        self.value = value
    def __delete__(self, instance):
        pass
 
class User:
    age = IntField()
 
if __name__ == '__main__':
    user = User()
    user.age = 24
    print(user.age)

如果user.age=24，值是int，可以正常打印  

如果user.age='test',传一个字符串，则会报错

1.4.__new__和__init__的区别

（1）__new__方法如果不返回对象，不会执行init方法

class User:
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print("in new")
 
    def __init__(self,name):
        print("in init")
        self.name = name
 
# new是用用来控制对象的生成过程，在对象生成之前
# init是用来完善对象的
# 如果new方法不返回对象，则不会调用init函数
if __name__ == '__main__':
    user = User("derek")

运行结果：没有调用init方法

 （2）返回对象就会执行init方法

class User:
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print("in new")         #in new
        print(cls)              #cls是当前class对象    <class '__main__.User'>
        print(type(cls))        #<class 'type'>
        return super().__new__(cls)   #必须返回class对象，才会调用__init__方法
 
    def __init__(self,name):
        print("in init")        #in init
        print(self)             #self是class的实例对象      <__main__.User object at 0x00000000021B8780>
        print(type(self))       #<class '__main__.User'>
        self.name = name
 
# new是用用来控制对象的生成过程，在对象生成之前
# init是用来完善对象的
# 如果new方法不返回对象，则不会调用init函数
if __name__ == '__main__':
    user = User(name="derek")
 
#总结
# __new__ 用来创建实例，在返回的实例上执行__init__，如果不返回实例那么__init__将不会执行
# __init__ 用来初始化实例，设置属性什么的

1.5.自定义元类

（1）前戏：通过传入不同的字符串动态的创建不同的类

def create_class(name):
    if name == 'user':
        class User:
            def __str__(self):
                return "user"
        return User
 
    elif name == "company":
        class Company:
            def __str__(self):
                return "company"
        return Company
 
if __name__ == '__main__':
    Myclass = create_class("user")
    my_obj = Myclass()
    print(my_obj)    #user
    print(type(my_obj))     #<class '__main__.create_class.<locals>.User'>

（2）用type创建

虽然上面的方法能够创建，但很麻烦，下面是type创建类的一个简单实例

# 一个简单type创建类的例子
#type(object_or_name, bases, dict)
#type里面有三个参数，第一个类名，第二个基类名，第三个是属性
User = type("User",(),{"name":"derek"})
 
my_obj = User()
print(my_obj.name)    #derek

（3）不但可以定义属性，还可以定义方法

def say(self):     #必须加self
    return "i am derek"
 
User = type("User",(),{"name":"derek","say":say})
 
my_obj = User()
print(my_obj.name)     #derek
print(my_obj.say())    #i am derek

（4）让type创建的类继承一个基类

def say(self):     #必须加self
    return "i am derek"
 
class BaseClass:
    def answer(self):
        return "i am baseclass"
 
#type里面有三个参数，第一个类名，第二个基类名，第三个是属性
User = type("User",(BaseClass,),{"name":"derek","say":say})
 
if __name__ == '__main__':
 
    my_obj = User()
    print(my_obj.name)          # derek
    print(my_obj.say())         # i am derek
    print(my_obj.answer())      # i am baseclass

1.6.什么是元类？

元类就是创建类的类，比如上面的type

在实际编码中，我们一般不直接用type去创建类，而是用元类的写法，自定义一个元类metaclass去创建

# 把User类创建的过程委托给元类去做，这样代码的分离性比较好
 
class MetaClass(type):
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        return super().__new__(cls,*args, **kwargs)
 
class User(metaclass=MetaClass):
    def __init__(self,name):
        self.name = name
 
    def __str__(self):
        return "test"
 
if __name__ == '__main__':
    #python中类的实例化过程，会首先寻找metaclass，通过metaclass去创建User类
    my_obj = User(name="derek")
    print(my_obj)    #test

读到这里，这篇“python元类编程如何使用”文章已经介绍完毕，想要掌握这篇文章的知识点还需要大家自己动手实践使用过才能领会，如果想了解更多相关内容的文章，欢迎关注亿速云行业资讯频道。