元类

元类

1.元类是一种特殊的类，它用于创建类。元类机制允许我们在一条class语句的末尾自动插入某些逻辑。它在类对象创建时运行，是管理和扩展类的钩子。元类不是管理类的实例，而是管理类本身

2.尽管类的装饰器通常用来管理或者扩展类实例，但是他们也可以用于管理和扩展类对象本身，也与元类的功能重叠

3.Python3中，所有用户定义的类都是type类对象的实例，type类是应用最广的元类

4.class语句的内部机制：在一条class语句的末尾，Python会调用type类的构造函数来创建一个class对象。

MyClass=type(classname,superclasses,attributedict) #新建了一个类，类名叫MyClass
# classname:类名，会成为MyClass类的 .__name__属性
# superclasses:类的超类元组，会成为MyClass类的 .__bases__属性
# attributedict:类的命名空间字典，会成为MyClass类的 .__dict__ 属性
# 这个语句也是动态创建类对象的方法

type类定义了一个.__call__(...)方法。该方法运行type类定义的两个其他方法：
- .__new__(mclass,classname,superclasses,attributedict)方法，它返回新建的MyClass类
  
  mclass：为本元类，这里是type类
  classname：为被创建的类的类名，这里是'MyClass'
  superclasses：为被创建的类的超类元组
  attributedict：为被创建的类的名字空间字典
- .__init__(customclass,classname,superclasses,attributedict)方法，它初始化新建的MyClass类
  
  customclass：为被创建的类，这里是MyClass类
  classname：为被创建的类的类名，这里是'MyClass'
  superclasses：为被创建的类的超类元组
  attributedict：为被创建的类的名字空间字典

5.所有的类型均由type类创建。要通知Python用一个定制的元类来创建类，可以直接声明一个元类来拦截常规的类创建过程。

定义元类：（所有元类必须是type的子类）

class MetaClass(type):
    def __new__(mclass,classname,superclasses,attributedict):        
        return type.__new__(mclass,classname,superclasses,attributedict)
    def __init__(customclass,classname,superclasses,attributedict):
        return type.__init__(customclass,classname,superclasses,attributedict)

使用元类：

class MyClass(metaclass=MetaClass):
    pass

继承的超类也列在括号中，但是要在元类之前，也用逗号分隔： class MyClass(BaseCls1,BaseCls2,metaclass=MetaClass)
使用元类声明后，在class语句底部进行创建MyClass类时，改为调用元类MetaClass而不是默认的type： MyClass=Meta('MyClass,superclasses,attributedict)`
元类MetaClass要实现元类协议：
- 重载元类的.__new__(Meta,classname,superclasses,attributedict)方法，它返回新建的MyClass类
- 重载元类的.__init__(customclass,classname,superclasses,attributedict)方法，它初始化新建的MyClass类
  
  type类的.__call__(...)方法将创建和初始化MyClass类对象的调用委托给元类MetaClass`

6.元类有的时候不一定是个真正的类，它也可能是一个函数。任何可调用对象都可以作为一个元类，只需要按照以下的做法：

def MetaFactory(classname,superclasses,attributedict):
    ...
    return type(classname,superclasses,attributedict) #动态创建类型
class A(metaclass=MetaFactory):
    pass

在class语句的末尾会调用MetaFactory函数

7.事实上元类只用于创建类对象，元类并不产生元类自己的实例。因此元类的名字查找规则有些不同：.__call__，.__new__，.__init__方法均在类中查找

8.元类的继承：

元类声明由子类继承，即子类的构建也是由父类的元类负责
如果元类是以函数的方式声明，则子类的构建不再继承这个函数式元类
元类中的属性并不进入自定义类的命名空间，即元类中声明的一些类属性与被创建类的名字空间无关（他们是两个不同的类）
自定义的类，如果没有显示指定元类，也没有指定父类，则默认使用type作为元类（即常规的类创建机制）