3.python元类编程

时间:2023-03-09 08:43:56
3.python元类编程

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) #
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

3.python元类编程

(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

3.python元类编程

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

3.python元类编程

(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