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詳解如何創(chuàng)建Python元類

瀏覽:2日期:2022-06-18 18:47:57
目錄什么是Python元類?Python中的類和對(duì)象Python中的動(dòng)態(tài)類Python元類如何工作?類型類Python中的自定義元類Python中的__call__是什么?裝飾器vs元類什么是Python元類?

Python元類是與Python的面向?qū)ο缶幊谈拍钕嚓P(guān)的高級(jí)功能之一。它確定類的行為,并進(jìn)一步幫助其修改。

詳解如何創(chuàng)建Python元類

用Python創(chuàng)建的每個(gè)類都有一個(gè)基礎(chǔ)的Metaclass。因此,在創(chuàng)建類時(shí),您將間接使用元類。它隱式發(fā)生,您無需指定任何內(nèi)容。

與元編程相關(guān)聯(lián)的元類決定了程序?qū)ζ渥陨磉M(jìn)行操作的能力。 學(xué)習(xí)元類可能看起來很復(fù)雜,但是讓我們先從一些類和對(duì)象的概念入手,以便于理解。

Python中的類和對(duì)象

類是一個(gè)藍(lán)圖,是具有對(duì)象的邏輯實(shí)體。 一個(gè)簡單的類在聲明時(shí)沒有分配任何內(nèi)存,它是在創(chuàng)建一個(gè)類的實(shí)例時(shí)發(fā)生的。

通過創(chuàng)建的對(duì)象,可以訪問該類。該類僅用作模板。對(duì)象的屬性本質(zhì)上意味著我們可以在運(yùn)行時(shí)與它進(jìn)行交互,傳遞諸如變量之類的參數(shù),進(jìn)行存儲(chǔ),修改,也可以與它進(jìn)行交互。

可以使用__class__屬性檢查對(duì)象的類。讓我們看一個(gè)簡單的例子:

class Demo:pass #This is a class named demo test=Demo()print(test.__class__) #shows class of objprint(type(test)) #alternate method

Output: <class ’__main__.Demo’>

Python大量處理類和對(duì)象的概念,并允許輕松,順利地進(jìn)行應(yīng)用程序開發(fā)。但是,什么使Python與Java和C這樣的語言不同呢?Python中的所有內(nèi)容都可以定義為具有屬性和方法的對(duì)象。主題演講是Python中的類不過是更大類的另一個(gè)對(duì)象。

詳解如何創(chuàng)建Python元類

類為對(duì)象定義規(guī)則。同樣,元類負(fù)責(zé)為類分配行為。我們已經(jīng)知道,類是對(duì)象,就像每個(gè)對(duì)象都有一個(gè)實(shí)例一樣,類是元類的實(shí)例。

但是也有像Ruby和Objective-C這樣的語言也支持元類。那么,是什么使Python Metaclass更好,為什么還要學(xué)習(xí)它呢?答案是Python中的動(dòng)態(tài)類。讓我們仔細(xì)看看。

Python中的動(dòng)態(tài)類

Python是一種動(dòng)態(tài)編程語言,并允許在運(yùn)行時(shí)創(chuàng)建類。與C ++等其他語言不同,后者僅允許在編譯時(shí)創(chuàng)建類。在靈活性方面,Python優(yōu)于其他靜態(tài)類型的語言。

動(dòng)態(tài)和靜態(tài)類型語言之間的差異并不大, 但是在Python中,它由于提供元編程而變得更加有用。

但是,如果我告訴您還有另一個(gè)關(guān)鍵功能將Python與其他編程語言區(qū)分開呢?

諸如Java或C ++之類的語言具有float,char,int等數(shù)據(jù)類型,而Python將每個(gè)變量視為對(duì)象。每個(gè)對(duì)象都屬于一個(gè)類,例如int類或str類。您可以使用稱為type()的內(nèi)置函數(shù)來簡單地檢查任何變量的類。

number = 10993print('Type associated is:', type(number))name = 'Aishwarya'print('Type associated is:', type(name))

Output:

Type associated is: <class ’int’>

Type associated is: <class ’str’>

現(xiàn)在,您了解了Python中的所有內(nèi)容都有與之關(guān)聯(lián)的類型。在下一個(gè)主題中,我們將嘗試了解元類實(shí)際上是如何工作的。

Python元類如何工作?

每當(dāng)創(chuàng)建一個(gè)類時(shí),都會(huì)調(diào)用默認(rèn)的Metaclass類型。 元類包含名稱,基類集以及與該類關(guān)聯(lián)的屬性等信息。因此,在實(shí)例化一個(gè)類時(shí),將調(diào)用帶有這些參數(shù)的類。可以通過兩種方法創(chuàng)建元類:

類型類 自定義元類

讓我們繼續(xù)輸入class以及如何創(chuàng)建class。

類型類

Python有一個(gè)稱為type的內(nèi)置元類。與Java或C不同,那里有主要的數(shù)據(jù)類型。Python中的每個(gè)變量或?qū)ο蠖加幸粋€(gè)與之關(guān)聯(lián)的類。Python使用幕后的Type類創(chuàng)建所有類。在上一個(gè)主題中,我們看到了如何使用type()檢查對(duì)象的類。讓我們舉一個(gè)例子,說明如何通過創(chuàng)建一個(gè)簡單的類來定義新類型。

class Edureka():obj = Edureka() print(type(obj))

Output: <class ’__main__.Edureka’>

print(type(Edureka))

Output: <class ’type’>

在上面的代碼中,我們有一個(gè)名為Edureka的類,以及一個(gè)關(guān)聯(lián)的對(duì)象。我們通過簡單地在該類型之后創(chuàng)建一個(gè)名為自身的類,創(chuàng)建了一個(gè)名為Edureka的新類型。在第二個(gè)代碼中,當(dāng)我們檢查Edureka類的類型時(shí),其結(jié)果為“類型”。

因此,除非另有定義,否則元類使用類型類來創(chuàng)建所有其他類。我們可以通過兩種方法訪問Type類:

詳解如何創(chuàng)建Python元類

當(dāng)我們通過類型類傳遞參數(shù)時(shí),它使用以下語法。

type(__name__, __base__, attributes) 名稱是一個(gè)字符串,并帶有類名 該基礎(chǔ)是一個(gè)元組,可幫助創(chuàng)建子類 屬性是字典,并分配鍵值對(duì)

由于Python中的類的行為與對(duì)象相似,因此可以用相同的方式更改其行為。我們可以在類內(nèi)添加或刪除方法,類似于對(duì)對(duì)象的處理方式。

現(xiàn)在您已經(jīng)知道Metaclass在Python中創(chuàng)建了所有其他類,并使用類型class定義了它們的行為。但是,您一定想知道,我們還有其他方法可以創(chuàng)建元類嗎?因此,讓我們看看如何創(chuàng)建一個(gè)自定義的元類。

Python中的自定義元類

現(xiàn)在我們知道并理解類型類如何工作。現(xiàn)在該學(xué)習(xí)如何創(chuàng)建自定義元類了。我們可以通過執(zhí)行動(dòng)作或代碼注入來修改類的工作。為此,我們可以在創(chuàng)建類定義時(shí)將Metaclass作為關(guān)鍵字傳遞。另外,我們可以通過簡單地繼承通過此Metaclass關(guān)鍵字實(shí)例化的類來實(shí)現(xiàn)此目的。

在創(chuàng)建新類時(shí),Python查找__metaclass__關(guān)鍵字。以防萬一,如果不存在。它遵循類型類層次結(jié)構(gòu)。

詳解如何創(chuàng)建Python元類

Python在命名空間中執(zhí)行所有字典后,將調(diào)用類型對(duì)象,后者創(chuàng)建類的對(duì)象。我們可以使用兩種方法來創(chuàng)建自定義元類。

詳解如何創(chuàng)建Python元類

class EduFirst(type):def __new__(cls, name, base_cls, dict):passclass EduSecond(type):def __init__(self, name, base_cls, dict):pass

讓我詳細(xì)解釋這兩種方法:

__new __():當(dāng)用戶要在類創(chuàng)建之前定義元組字典時(shí)使用。它返回一個(gè)類的實(shí)例,并且很容易覆蓋/管理對(duì)象流。 __init __():在創(chuàng)建對(duì)象并對(duì)其進(jìn)行初始化之后調(diào)用它。Python中的__call__是什么?

在正式的Python文檔中,__call__方法可用于定義自定義元類。同樣,當(dāng)調(diào)用類定義自定義行為時(shí),我們可以覆蓋__prepare__之類的其他方法。

就像類如何像創(chuàng)建對(duì)象的模板一樣,元類也像類創(chuàng)建模板一樣。因此,元類也稱為類工廠。

請(qǐng)參見下一個(gè)示例:

class Meta(type):def __init__(cls, name, base, dct):cls.attribute = 200class Test(metaclass = Meta):passTest.attribute

Output: 200

元類允許自定義類。還有多種其他有效且簡單得多的方法可以通過這些方法實(shí)現(xiàn)相同的輸出。這樣的例子之一就是使用裝飾器。

裝飾器vs元類

Decorator是Python的一項(xiàng)流行功能,它允許您向代碼中添加更多功能。裝飾器是可調(diào)用的對(duì)象,可幫助修改現(xiàn)有的類甚至函數(shù)。在編譯期間,部分代碼將調(diào)用并修改另一部分。此過程也稱為元編程。

詳解如何創(chuàng)建Python元類

def decorator(cls):class NewClass(cls):attribute = 200 return NewClass@decoratorClass Test1: pass@decorator Class Test2: passTest1.attribute Test2.attribute

Output: 200

Python中的Decorator是一個(gè)非常有用且功能強(qiáng)大的工具,可幫助您更改函數(shù)的行為,而無需實(shí)際更改任何代碼。 當(dāng)您要在調(diào)試時(shí)修改程序的一部分而不是重寫函數(shù)或更改整個(gè)程序時(shí),這非常方便。取而代之的是,您只需編寫一個(gè)單行裝飾器,其余的就由它來處理。

以上就是詳解如何創(chuàng)建Python元類的詳細(xì)內(nèi)容,更多關(guān)于如何創(chuàng)建Python元類的資料請(qǐng)關(guān)注好吧啦網(wǎng)其它相關(guān)文章!

標(biāo)簽: Python 編程
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