最近在看一個開源框架的源碼，其中大量使用了 metaclass 方法。這個概念非常抽象，本文我就以一個有趣實例，用更簡潔和通暢的方式來理解它。

元類 ( metaclass )應該是 Python 中最黑魔法、最難懂的概念之一，它提供了創造新類型的能力，為程序設計帶來更多可能性。不少功能強大的開發框架，內部實現離不開 metaclass 的魔法。

Class

面向對象編程最重要的概念就是類（Class）和實例（Instance），我們先來創建一個 Lxs 的類，它有兩個基本功 sing 和 dance ，lxs 是這個類的實例：

class?Lxs(object):?def?__init__(self,?name,?duration):self.name?=?nameself.duration?=?durationprint('%s?practiced?%s?years'?%?(self.name,?self.duration))def?sing(self):print('%s?good?at?singing'?%?self.name)def?dance(self):print('%s?good?at?dancing'?%?self.name)lxs?=?Lxs('laohu',1.5) lxs.sing() lxs.dance()

練習時常1年半的老胡擅長唱和跳
恩，針不戳!

laohu?practiced?1.5?years laohu?good?at?singing laohu?good?at?dancing

再來用__class__屬性或type()看看 Lxs 和 lxs 分別是誰創建的

print(lxs.__class__) print(Lxs.__class__)

lxs 是 Lxs 的實例，它創建自 Lxs ，這很容易理解。

我們 Lxs 類是 type 創建的？

<class?'__main__.Lxs'> <class?'type'>

一切對象都來自 type

先說結論：type 可以動態創建 類（class） ,對象是類（class）的實例，類（class）也是對象，是 type 的實例。type 為對象的頂點，所有對象都創建自 type 。

當使用 type 創建 class 時，其用法如下：

class?=?type(classname,?superclasses,?attributedict) ''' classname：類名 superclasses：類的繼承關系，用元組表示 attributedict:表示各種屬性、方法,用字典表示 '''

繼續上例，先定義__init__,sing 和 dance ,然后用 type 可以創建和上面完全一樣的類：

Lxs?=?type('Lxs',?(object,),?dict(?__init__=?__init__,sing=sing,dance=dance)) lxs?=?Lxs('laohu',1) lxs.sing() print(lxs.__class__) print(Lxs.__class__)

這里不得不提一下__call__這個屬性
此方法會在實例作為一個函數被“調用”時被調用
這里等號右邊的type(classname, superclasses, attributedict)，就是 type 的__call__運算符重載，它會進一步調用：

type.__new__(typeclass,?classname,?superclasses,?attributedict) type.__init__(class,?classname,?superclasses,?attributedict) #?這一部分我們以后有空再細品

總結一下：type 實際上是 Python 創建所有 class 的 metaclass。

metaclass

除了使用type()動態創建類以外，要控制類的創建行為，還可以使用metaclass。

先定義metaclass，就可以創建類，最后創建實例。

一句話：metaclass 是 type 的子類，是類的模板

metaclass 的主要目的是在 class 被創建的時候對生成的 class 進行自動的動態修改。

舉個例子：像老胡就只會 sing 和 dance，有人還會rap,有人會說相聲，我們定義很多的 class ，有一天，一個男人橫空出世，他會打籃球！然后，所有的練習生也都學會了籃球，這可怎么修改？

metaclass 就可以施展魔法了

class?LxsMetaclass(type):def?__new__(cls,?cls_name,?bases,?attrs):def?basketball(self):print('%s?good?at?basketball'?%?self.name)attrs['basketball']?=?basketballreturn?super(LxsMetaclass,?cls).__new__(cls,?cls_name,?bases,?attrs)

它指示Python解釋器在創建 LxsMetaclass 時，要通過LxsMetaclass.new()來創建，在此，我們可以修改類的定義，比如，加上新的方法basketball（），然后，返回修改后的定義。

我們用 LxsMetaclass 這個模板創建類：

class?Cxk(object,?metaclass=LxsMetaclass):def?__init__(self,?name,?duration):self.name?=?nameself.duration?=?durationprint('%s?practiced?%s?years'?%?(self.name,?self.duration))def?sing(self):print('%s?good?at?singing'?%?self.name)def?dance(self):print('%s?good?at??dancing'?%?self.name)def?rap(self):print('%s?good?at??rap'?%?self.name)cxk?=?Cxk('cxk',2.5) cxk.basketball()

運行結果如下，秀？

cxk?practiced?2.5?years cxk?good?at?basketball

不過metaclass的作用肯定不限于此，舉個例子，也算是個思考題，大家品一品。

比如 laohu 化身 xck 的粉絲,打著學籃球的幌子學 sing、dance和rap ?：

class?Funs(Cxk):def?basketball(self):print('%s?good?at??singing&dancing&rap'?%?self.name)fans?=?Funs('laohu',0.5) fans.basketball()

運行結果會是什么呢？

laohu?practiced?0.5?years laohu?good?at?basketball

laohu 真的就只學會了籃球。。。

這是為何呢？且聽下回分解。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的Python 中最黑魔法、最难懂的概念的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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