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Python實(shí)例一個(gè)類背后發(fā)生了什么

shusen / 583人閱讀

摘要：好吧，事實(shí)上，類本身也是實(shí)例，當(dāng)然，它們是元類的實(shí)例。中的一切都是對(duì)象，它們要么是類的實(shí)例，要么是元類的實(shí)例，除了。

寫在最前面

一些很重要的知識(shí)，我的寫得有點(diǎn)亂，也可以去看這些文章

Python 面向?qū)ο螅ǔ跫?jí)篇）

Python 面向?qū)ο螅ㄟM(jìn)階篇)

深刻理解Python中的元類(metaclass)

首先來看一個(gè)例子,正常情況下我們定義并且實(shí)例一個(gè)類如下

class Foo(object):
?
????def __init__(self):
????????pass
?
obj = Foo()?? # obj是通過Foo類實(shí)例化的對(duì)象

上述代碼中，obj 是通過 Foo 類實(shí)例化的對(duì)象，其實(shí)，不僅 obj 是一個(gè)對(duì)象，F(xiàn)oo類本身也是一個(gè)對(duì)象，因?yàn)樵赑ython中一切事物都是對(duì)象。

print type(obj) # 輸出：?Foo?表示，obj 對(duì)象由Foo類創(chuàng)建
print type(Foo) # 輸出：type表示，F(xiàn)oo類對(duì)象由 type 類創(chuàng)建

如果按照一切事物都是對(duì)象的理論：對(duì)象是通過執(zhí)行Foo類的構(gòu)造方法創(chuàng)建，那么Foo類對(duì)象應(yīng)該也是通過執(zhí)行某個(gè)類的 構(gòu)造方法 創(chuàng)建。

兩個(gè)基本的類

這里和有必要提到一下在Python中有兩個(gè)最基本的對(duì)象， 和 ，這兩個(gè)對(duì)象是所有對(duì)象的起源。

的類型是（它本身），的父類是

的類型是，沒有父類

在Python對(duì)象系統(tǒng)中，和的關(guān)系就像雞和蛋的關(guān)系，不能說誰先于（創(chuàng)建）誰，兩者是相互依賴的，共同構(gòu)成了Python對(duì)象系統(tǒng)的基礎(chǔ).有點(diǎn)難理解,不過沒有關(guān)系,知道有種這么兩個(gè)東西就好了,比較我們也不是設(shè)計(jì)Python的人,沒有必要搞的那么清楚.

類的創(chuàng)建

主要有兩種方式,不過本質(zhì)上都是一樣的,都是通過type類來實(shí)例一個(gè)用戶類

普通方式
Python
1    class Foo(object):
2    ?
3    ????def func(self):
4    ????????print "hello "

特殊方式（type類的構(gòu)造函數(shù)）
Python
1    def func(self):
2    ????print "hello "
3    ?
4    Foo = type("Foo",(object,), {"func": func})
5    #type第一個(gè)參數(shù)：類名
6    #type第二個(gè)參數(shù)：當(dāng)前類的基類
7    #type第三個(gè)參數(shù)：類的成員

由上面可以看出來 , Foo類是由type類實(shí)例而來,那么具體的創(chuàng)建的過程是怎么樣的呢,接著往下面看:

來了解幾個(gè)概念

new 和?__init()和__metaclass__:

__new__函數(shù)是實(shí)例一個(gè)類所要調(diào)用的函數(shù),每當(dāng)我們調(diào)用obj = Foo()來實(shí)例一個(gè)類時(shí),都是先調(diào)用__new__()

然后再調(diào)用__init__()函數(shù)初始化實(shí)例. __init__()在__new__()執(zhí)行后執(zhí)行,

類中還有一個(gè)屬性?__metaclass__，其用來表示該類由 誰 來實(shí)例化創(chuàng)建，所以，我們可以為?__metaclass__ 設(shè)置一個(gè)type類的派生類，從而查看 類 創(chuàng)建的過程。

闡述運(yùn)行過程

mytype產(chǎn)生一個(gè)叫做Foo的實(shí)例,主要的原理就是設(shè)置了,__metaclass__=MyTypoe,這樣就指定mytype類來實(shí)例foo類,如果Python沒有找到__metaclass__，它會(huì)繼續(xù)在（父類）中尋找 __metaclass__屬性，并嘗試做和前面同樣的操作。如果Python在任何父類中都找不到__metaclass__，它就會(huì)在模塊層次中去尋找__metaclass__，并嘗試做同樣的操作。如果還是找不到__metaclass__,Python就會(huì)用內(nèi)置的type來創(chuàng)建這個(gè)類對(duì)象。

mytype類中的__new__方法返回了一個(gè)對(duì)象,所有的Python實(shí)例都是這句代碼創(chuàng)建的type.__new__(cls,name,bases,attrs)

mytype的__init__()函數(shù)初始化Foo類,在這里我們可以和在__new__()函數(shù)一樣設(shè)置Foo類的attr屬性,比如類中的方法,字段屬性等

和Foo類的創(chuàng)建過程一樣,studen類繼承了Foo類,所以重復(fù)123步驟,得到一個(gè)studen類

當(dāng)用戶使用Foo()或者studen()來實(shí)例類時(shí),會(huì)默認(rèn)調(diào)用類中的_new_()方法,要是之類里面沒有這個(gè)方法就到父類里面尋找__new__(),我們可以充分利用這個(gè)new函數(shù),比如來實(shí)現(xiàn)Python中的單例模式,或者對(duì)類成員進(jìn)行批量的修改等等.

產(chǎn)生了一個(gè)實(shí)例后馬上執(zhí)行__init__()函數(shù),進(jìn)行初始化實(shí)例,

由上面的運(yùn)行結(jié)果可以看出,其中Foo和studen類的類型是,這也證明了Foo類和studen類都是由MyType實(shí)例而來…而第三個(gè)例子,可以看出Foo2類的類型是,這個(gè)并不例外,Foo2繼承了object類,(這個(gè),還是跳過吧,前面已經(jīng)講過type和object相愛相殺的關(guān)系了)

總結(jié)

首先，你知道了類其實(shí)是能夠創(chuàng)建出類實(shí)例的對(duì)象。好吧，事實(shí)上，類本身也是實(shí)例，當(dāng)然，它們是元類的實(shí)例。Python中的一切都是對(duì)象，它們要么是類的實(shí)例，要么是元類的實(shí)例，除了type。type實(shí)際上是它自己的元類，在純Python環(huán)境中這可不是你能夠做到的，這是通過在實(shí)現(xiàn)層面耍一些小手段做到的。其次，元類是很復(fù)雜的。對(duì)于非常簡(jiǎn)單的類，你可能不希望通過使用元類來對(duì)類做修改。你可以通過其他兩種技術(shù)來修改類：

Monkey patching

class decora

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