Py003-01-13元类

选学内容(基本用不到)

元类介绍

储备知识 exec

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参数1 ：字符串形式的命令
参数2 ：全局作用域(字典形式)如果不指定默认是globals()
参数3 ：局部作用域(字典形式)如果不指定默认是locals()

g = {
    "x":1,
    "y":2
}

l = {}

exec('''
global x,m
x = 10
m = 100

z = 3
''',g,l)

print(g) # 全局作用域  x的值修改为 10  新增 m = 100
print(l) # 局部作用域里  l 新增了 z:3

一切皆对象，对象可以怎么用？

  1. 都可以被引用，x=obj
  2. 都可以当作函数的参数传入
  3. 都可以当作函数的返回值
  4. 都可以当作容器类的元素，l=[func,time,obj,1]

类也是对象

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class Foo():
    pass

obj = Foo()
print(type(obj))
print(type(Foo)) 

# <class '__main__.Foo'>
# <class 'type'>

class Bar():
    pass

print(type(Bar)) #  <class 'type'>

产生类的类称之为元类，默认所有用class定义的类，它们的元类是type

定义类的两种方式

  • class关键字
  • type元类产生
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# class方式
class Chinese: #Chinese=type(...)
    country='China'

    def __init__(self,namem,age):
        self.name=namem
        self.age=age

    def talk(self):
        print('%s is talking' %self.name)

# type方式
# 定义类的三要素:类名，类的基类们，类的名称空间
class_name='Chinese'
class_bases=(object,)

class_body="""
country='China'

def __init__(self,namem,age):
    self.name=namem
    self.age=age

def talk(self):
    print('%s is talking' %self.name)
"""

class_dic={}
exec(class_body,globals(),class_dic)

# 定义类的三要素:类名，类的基类们，类的名称空间
Chinese1=type(class_name,class_bases,class_dic)

自定义元类控制类的创建

  • 类名必须大写
  • 必须有文档注释
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class Mymeta(type):
    def __init__(self,class_name,class_bases,class_dic):
        if not class_name.istitle():
            raise TypeError('类名的首字母必须大写')

        if '__doc__' not in class_dic or not class_dic['__doc__'].strip():
            raise TypeError('必须有注释，且注释不能为空')

        super(Mymeta,self).__init__(class_name,class_bases,class_dic)

class Chinese(object,metaclass=Mymeta):
    '''
    中文人的类
    '''
    country='China'

    def __init__(self,namem,age):
        self.name=namem
        self.age=age

    def talk(self):
        print('%s is talking' %self.name)

自定义元类控制类的实例化行为

知识储备call方法

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class Foo():
    pass

obj = Foo()
# 请问obj能当作函数调用吗？
obj(1,2,3) # 报错
# --------------------------------------
# 需要提供call方法
# 再看

class Foo2():
    def __call__(self,*args,**kwargs):
        print('===>')
    pass

obj2= Foo2()
obj2(1,2,3) # 不报错

切入正题

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class Mymeta(type):
    def __init__(self,class_name,class_bases,class_dic):
        if not class_name.istitle():
            raise TypeError('类名的首字母必须大写')

        if '__doc__' not in class_dic or not class_dic['__doc__'].strip():
            raise TypeError('必须有注释，且注释不能为空')

        super(Mymeta,self).__init__(class_name,class_bases,class_dic)

    def __call__(self, *args, **kwargs): #obj=Chinese('hjx',age=18)
        # print(self) #self=Chinese
        # print(args) #args=('hjx',)
        # print(kwargs) #kwargs={'age': 18}

        #第一件事：先造一个空对象obj
        obj=object.__new__(self)
        #第二件事：初始化obj
        self.__init__(obj,*args,**kwargs)
        #第三件事：返回obj
        return obj

class Chinese(object,metaclass=Mymeta):
    '''
    中文人的类
    '''
    country='China'

    def __init__(self,namem,age):
        self.name=namem
        self.age=age

    def talk(self):
        print('%s is talking' %self.name)




obj=Chinese('egon',age=18) #Chinese.__call__(Chinese,'hjx',18)

print(obj.__dict__)

元类控制类的实例化行为

单例模式

实现方式一：

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class MySQL:
    __instance=None #__instance=obj1

    def __init__(self):
        self.host='127.0.0.1'
        self.port=3306

    @classmethod
    def singleton(cls):
        if not cls.__instance:
            obj=cls()
            cls.__instance=obj
        return cls.__instance


    def conn(self):
        pass

    def execute(self):
        pass


# obj1=MySQL()
# obj2=MySQL()
# obj3=MySQL()
#
# print(obj1)
# print(obj2)
# print(obj3)

obj1=MySQL.singleton()
obj2=MySQL.singleton()
obj3=MySQL.singleton()

print(obj1 is obj3)

实现方式二：元类的方式

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class Mymeta(type):
    def __init__(self,class_name,class_bases,class_dic):
        if not class_name.istitle():
            raise TypeError('类名的首字母必须大写')

        if '__doc__' not in class_dic or not class_dic['__doc__'].strip():
            raise TypeError('必须有注释，且注释不能为空')

        super(Mymeta,self).__init__(class_name,class_bases,class_dic)
        self.__instance=None

    def __call__(self, *args, **kwargs): #obj=Chinese('egon',age=18)
        if not self.__instance:
            obj=object.__new__(self)
            self.__init__(obj)
            self.__instance=obj

        return self.__instance



class Mysql(object,metaclass=Mymeta):
    '''
    mysql xxx
    '''
    def __init__(self):
        self.host='127.0.0.1'
        self.port=3306

    def conn(self):
        pass

    def execute(self):
        pass



obj1=Mysql()
obj2=Mysql()
obj3=Mysql()

print(obj1 is obj2 is obj3)