对python 元类对理解
来源知乎: https://zhuanlan.zhihu.com/p/23887627 原作：笑虎
虽然 Python 本身很难说是面向对象语言，但 Python 中的数据模型（data model）可以说真的是 “纯面向对象”。在 Python 的世界里，一切皆是对象。无论是数值、字符串、序列、字典、函数、模块、类、实例、文件等等。
元类（metaclass）是 Python 2.2 以后引入的概念，它的作用是定制类的创建行为。这么解释可能有点难理解，那么这篇文章就通过实例，一步步解释 Python 中的元类。
# 1.Python 中一切皆对象，包括类
class Foo:
def hello(self):
print("hello world!")
return
foo = Foo()
print(type(foo)) # <class '__main__.Foo'>
print(type(foo.hello)) # <class 'method'>
print(type(Foo)) # <class 'type'>
temp = Foo # 赋值给其他变量
Foo.var = 11 # 增加参数
print(Foo) # 作为函数参数
例子中 type(Foo) 说明 Foo 本身也是一个对象，可以将其赋值给其他对象、对其添加属性、将其作为函数参数传递等等。
# 2. 类的创建过程
在上边的例子中，类 Foo 的创建过程中会执行 class 语句，此时需要首先确定元类（元类定制类的创建行为）。元类的确定过程如下：
- 确定类 Foo 的父类是否有参数 metaclass，如果没有则：
- 确定类 Foo 的父类的父类是否有参数 metaclass，如果没有则：
- 使用默认元类 type（type 的用法会在 3 中讲解）。
上边的例子中，前 2 项都不符合，则直接使用默认元类 type。即上边的语句相当于：
def hello(self):
print("hello world")
return
Foo = type("Foo", (object,), {"hello": hello})
此时可以看出，实际上类 Foo 是元类 type 的实例，如下图所示：
# 3. 动态创建类
Python 中的类可以动态创建，用的就是默认元类 type。动态创建类的 type 函数原型为：
type(object_or_name, bases, dict)
小编注：第一项为类的名字，第二项 bases 为基类，比如 object, list, str 等等，第三项为一个由属性和方法组成的字典。
举个比较复杂的动态创建类的例子：
def init(self, name):
self.name = name
return
def hello(self):
print("hello %s" % self.name)
return
Foo = type("Foo", (object,), {"__init__": init, "hello": hello, "cls_var": 10})
foo = Foo("xianhu") # 调用__init__方法，初始化给name赋值
print(foo.hello()) # 打印 hello xianhu
print(Foo.cls_var) # 10
# 4. 自定义元类
再一次说明实例、类和元类之间的关系：
>>> foo.__class__ # <class 'Foo'>
>>> Foo.__class__ # <class 'type'>
>>> type.__class__ # <class 'type'>
foo 是 Foo 的实例，Foo 是 type 的实例，type 的类又是 type。type 是默认的元类。那么如何自定义元类呢？（注意，百分之 99 的工程中不会用到自定义元类，除非你对元类非常理解）
举个例子，假设我们需要对一个模块中的所有函数添加作者属性。首先自定义一个元类，自定义时，需要继承默认元类 type，并重写其中的__new__方法：
class Author(type):
def __new__(cls, name, bases, dict):
# 添加作者属性
dict["author"] = "xianhu"
return super().__new__(cls, name, bases, dict)
对模块中所有函数的继承类参数中添加 metaclass 参数：
class Foo(object, metaclass=Author):
pass
foo = Foo()
print(foo.author) # xianhu
注意：Python3 中不再有__metaclass__属性以及模块级别的__metaclass__属性。
-- 完 --
备注：
Python 的 Metaclass(元类) 与 Django 模型中 Meta 选项属于不同事物，目的也不相同。前者主要用于动态定制类的创建行为，而后者模型内的 Meta 类主要作为配置类，存放与各个字段无关的模型配置信息 (英文原文叫 “anything that’s not a field”)，比如默认排序方式 (ordering)、数据表明 (db_table)、模型是否为抽象模型 (abstract=True), 模型的单复数名 (verbose_name) 和自定义权限等。
class FooModel(models.Model):
...
class Meta:
...
Django 模型的 class Meta 是个类中类，可以像普通属性一样使用它，如下所示。如果你不喜欢 Meta 这个名字，把它改个名字也行。
In [1]: class Foo(object):
...: class Meta:
...: metaVal = 1
...:
In [2]: f1 = Foo()
In [3]: f2 = Foo()
In [4]: f1.Meta.metaVal
Out[4]: 1
In [5]: f2.Meta.metaVal = 2
In [6]: f1.Meta.metaVal
Out[6]: 2
In [7]: Foo.Meta.metaVal
Out[7]: 2
Django 的 Model 类及 ORM 是通过元类实现的，有兴趣的大家可以看看源码。
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