這篇文章主要介紹了python元類是什么及怎么用的相關(guān)知識，內(nèi)容詳細(xì)易懂，操作簡單快捷，具有一定借鑒價值，相信大家閱讀完這篇python元類是什么及怎么用文章都會有所收獲，下面我們一起來看看吧。

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python中的類也是一個對象，可以說是類對象，可以由 type()來創(chuàng)建類對象的。有了這個知識我們先看看下面這個函數(shù)：

這個可以根據(jù)我們傳遞的參數(shù)來指定生成相關(guān)的對象，可以說是很簡單地動態(tài)創(chuàng)建類，我們再看看結(jié)果：

這里輸入的參數(shù)為 user，所以最好的結(jié)果就是生成了 User這個類，這個方法雖然是簡單，但是當(dāng)里面類的邏輯越來越多的時候這個類里寫的代碼就會非常地多，就會變得很臃腫了，不好看，所以這種方法不合適。

我們再看看 type() 這個方法，之前說它可以動態(tài)創(chuàng)建一個類，那我們現(xiàn)在看看到底怎樣創(chuàng)建？

在pycharm編輯器上，進(jìn)入 type() 的內(nèi)部源碼查看，可以看到：

第三行說的就是創(chuàng)建一個新類，接收的是三個參數(shù)，通過名字很容易就知道這三個參數(shù)的意義：

• name：類的名稱

• bases：基類，就是所需要繼承的類

• dict：類的屬性，包括方法

那既然知道了就創(chuàng)建一個來看看。

這個可以看到我創(chuàng)建了一個 person 的類，沒有基類，注意基類這個接收的是一個元組，屬性只有一個 name 屬性。這個是不是很簡單很直接，如果需要增加方法，也只是在 dict 參數(shù)加上對應(yīng)的方法名即可，如下：

我們知道能創(chuàng)建類的類就是元類，所以說 type也是一個元類。這個還比較簡單，因為就三個參數(shù)，按照規(guī)則來就可以了，但是這個只能是動態(tài)生成類，不能對類的生成過程做操作，也就是說不能控制類是如何生成的，所以在 python3 中還有個元類：metaclass，這個也是可以動態(tài)創(chuàng)建類的，比 type這個方法能操作的東西多了，但同時也有點(diǎn)難。

在說metaclass之前，先說下類是如何生成的，類分兩種。

1. 普通的類，不通過 metaclass 來創(chuàng)建的，這個就簡單，就是通過type來創(chuàng)建類對象。

2. 第二種，就是使用 metaclass 的，這時就通過 metaclass 來創(chuàng)建類，如果此類沒有，就會去尋找父類的 metaclass ，再沒有，還是會繼續(xù)往上找，直至找到。

再說下為什么要使用 metaclass 來創(chuàng)建類呢？

• 將創(chuàng)建類對象的過程委托給元類來做，不需要再在類內(nèi)部來操作，這樣代碼的分離性比較強(qiáng)

• 可以檢查該類有沒有實現(xiàn)父類的那些抽象方法，沒有重載的話就可以直接拋異常，不讓創(chuàng)建成功

還有很多，以后見到再補(bǔ)充說明，還有就是你會見到很多框架都會使用metaclass來創(chuàng)建類的，要想成為一名好的 python 工程師，元類這一關(guān)必須過的。

說了，那么多，舉個小栗子來說明怎么使用 metaclass 來創(chuàng)建類吧！

可以看到，在類中指明 metaclass 來控制類的生成，這時所指向 metaclass 必須繼承t ype 這個類才可以。我們還在 metaclass 這個類中通過修改__new__這個方法來控制類的實現(xiàn)，這時就可以將__init__和__new__這兩個方法分離出來了。

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下面再來通過實現(xiàn)一個 orm 框架類體現(xiàn)通過元類創(chuàng)建類的好處。因為大家都知道在python中使用 pyMySQL 這個庫來操作 mysql 是很煩，所以才會有了這個 orm 框架，這里引用下廖雪峰的官網(wǎng)的一段話：

ORM全稱“Object Relational Mapping”，即對象-關(guān)系映射，就是把關(guān)系數(shù)據(jù)庫的一行映射為一個對象，也就是一個類對應(yīng)一個表，這樣，寫代碼更簡單，不用直接操作SQL語句。

要編寫一個ORM框架，所有的類都只能動態(tài)定義，因為只有使用者才能根據(jù)表的結(jié)構(gòu)定義出對應(yīng)的類來。

talk is cheap show you the code.

這個是我們在使用 orm 框架時希望是上面這樣調(diào)用的，這里就簡單定義兩個字段 name 和 age，User 類中還有個內(nèi)部類是 Meta ,這里面用了定義數(shù)據(jù)表的其他屬性，與字段定義分開，所以里面定義了一個數(shù)據(jù)表名稱。在使用 save() 方法保存的時候就是內(nèi)部拼接 mysql 語句，等下實現(xiàn)。

接下來先對兩個字段類實現(xiàn)。

這個是對 IntField 類的實現(xiàn)，可以看到里面很多邏輯，同時 CharField 這個類也是這樣實現(xiàn)的。

接下來是對 metaclass 的實現(xiàn)

這個__new__的方法就是對類的生成的控制，我們可以斷點(diǎn)看看，里面的參數(shù)是什么

可以看到，經(jīng)過拆包，args可以分為三個參數(shù)，一個類名稱，另一個為元組，就是基類，還有一個就是類的屬性，所以可以把上面的參數(shù)改為下面的更好操作。

下面我們需要對attrs的參數(shù)里的字段進(jìn)行抽取出來，但是在判斷的時候需要判斷的東西很多，比如需要判斷是 CharField 或者 IntField 才進(jìn)行抽取，這樣如果字段多了的話寫的代碼就會很多，有一個技巧就是讓所有的字段都共同繼承一個基類 Field,然后判斷是不是這個基類即可。

這個元類基本上是完成了，最后記得調(diào)用父類的__new__進(jìn)行返回，要不然會創(chuàng)建類對象失敗，從而調(diào)用不了__init__方法來實例對象。

這里還有一個問題，就是用戶在創(chuàng)建 User 時候可能會直接存入字段信息，就比如下面這個：

user = User('張三', 23)

所以我們還需要在 User 類中實現(xiàn) __init__ 方法，但是如果直接在 User 類中添加這個方法的話就不太好看了，我們可以再實現(xiàn)一個基類 BaseModel ，在這個類中添加 __init__ 方法，這樣就比較好，而且還可以實現(xiàn) save() 這個方法。

在使用了另一個基類 BaseModel 之后，將這個基類來用 metaclass 來實現(xiàn)，同時 User 就不需要實現(xiàn) metaclass 了，只需要繼承此基類就好，因為 meta class 會向上查找，只需要父類實現(xiàn)就可以了。同時，在元類 Model中，我們還需要加上一個判斷，只有在 User 這個類創(chuàng)建時才需要控制其類的生成，其他的就不需要了。

這時再看看基類 BaseModel 的 __init__ 方法如何實現(xiàn)的。

通過 setattr() 方法來進(jìn)行賦值就簡單多了，不需要一個一個判斷完再取出來。

剩下的就只有 save 方法沒有實現(xiàn)了，這個方法就簡單多了，只需要實現(xiàn)拼接 mysql 語句就可以了，這里需要拼接的語句是

sql = 'insert user(name, age) values ("", 23)'

再看看代碼實現(xiàn)

以上就是整個 orm框架的實現(xiàn)了，是不是看起來很簡單？卻解決了 繁雜的 mysql 操作語句。

最后運(yùn)行下就會看到一個完整的 mysql 語句出現(xiàn)。

如果我們在需要添加別的類型字段的話就只需要實現(xiàn)下這個類就好，其他的都不需要管了，是不是超級方便的？

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