深刻理解Python中的元类(metaclass)

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深刻理解Python中的元类(metaclass)

译注：这是一篇在Stack overflow上很热的帖子。提问者自称已经掌握了有关Python OOP编程中的各种概念，但始终觉得元类(metaclass)难以理解。他知道这肯定和自省有关，但仍然觉得不太明白，希望大家可以给出一些实际的例子和代码片段以帮助理解，以及在什么情况下需要进行元编程。于是e-satis同学给出了神一般的回复，该回复获得了985点的赞同点数，更有人评论说这段回复应该加入到Python的官方文档中去。而e-satis同学本人在Stack Overflow中的声望积分也高达64271分。以下就是这篇精彩的回复（提示：非常长）

类也是对象

在理解元类之前，你需要先掌握Python中的类。Python中类的概念借鉴于Smalltalk，这显得有些奇特。在大多数编程语言中，类就是一组用来描述如何生成一个对象的代码段。在Python中这一点仍然成立：

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>>> class ObjectCreator(object):

…       pass

…

>>> my_object = ObjectCreator()

>>> print my_object

<__main__.objectcreator object="" at="" 0x8974f2c="">

但是，Python中的类还远不止如此。类同样也是一种对象。是的，没错，就是对象。只要你使用关键字class，Python解释器在执行的时候就会创建一个对象。下面的代码段：

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3

>>> class ObjectCreator(object):

…       pass

…

将在内存中创建一个对象，名字就是ObjectCreator。这个对象（类）自身拥有创建对象（类实例）的能力，而这就是为什么它是一个类的原因。但是，它的本质仍然是一个对象，于是乎你可以对它做如下的操作：

1) 你可以将它赋值给一个变量

2) 你可以拷贝它

3) 你可以为它增加属性

4) 你可以将它作为函数参数进行传递

下面是示例：

>>> print ObjectCreator     

# 你可以打印一个类，因为它其实也是一个对象

>>> def echo(o):

…       print o

…

>>> echo(ObjectCreator)

# 你可以将类做为参数传给函数

>>> print hasattr(ObjectCreator, 'new_attribute')

Fasle

>>> ObjectCreator.new_attribute = 'foo'

#  你可以为类增加属性

>>> print hasattr(ObjectCreator, 'new_attribute')

True

>>> print ObjectCreator.new_attribute

foo

>>> ObjectCreatorMirror = ObjectCreator 

# 你可以将类赋值给一个变量

>>> print ObjectCreatorMirror()

<__main__.objectcreator object="" at="" 0x8997b4c="">

动态地创建类

因为类也是对象，你可以在运行时动态的创建它们，就像其他任何对象一样。首先，你可以在函数中创建类，使用class关键字即可。

>>> def choose_class(name):

…       if name == 'foo':

…           class Foo(object):

…               pass

…           return Foo     

# 返回的是类，不是类的实例

…       else:

…           class Bar(object):

…               pass

…           return Bar

…

>>> MyClass = choose_class('foo')

>>> print MyClass              

# 函数返回的是类，不是类的实例>>> print MyClass()            

# 你可以通过这个类创建类实例，也就是对象

<__main__.foo object="" at="" 0x89c6d4c="">

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