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摘要：通过本文，将深刻探讨 Python 元类，其属性，如何以及何时在 Python 中应用元类。
Python 元类设置类的行为和规定。元类有助于批改类的实例，并且相当简单，是 Python 编程的高级性能之一。通过本文，将深刻探讨 Python 元类，其属性，如何以及何时在 Python 中应用元类。本文介绍以下概念：
- 什么是 Python 元类？
- Python 中的类和对象
- Python 中的动静类
- Python 元类如何工作？
- 类型类
- Python 中的自定义元类
- 装璜器 vs 元类
什么是 Python 元类？
Python 元类是与 Python 的面向对象编程概念相干的高级性能之一。它确定类的行为，并进一步帮忙其批改。
用 Python 创立的每个类都有一个根底的 Metaclass。因而，在创立类时，您将间接应用元类。它隐式产生，您无需指定任何内容。
与元编程相关联的元类决定了程序对其本身进行操作的能力。学习元类可能看起来很简单，然而让咱们先从一些类和对象的概念动手，以便于了解。
Python 中的类和对象
类是一个蓝图，是具备对象的逻辑实体。一个简略的类在申明时没有调配任何内存，它是在创立一个类的实例时产生的。
通过创立的对象，能够拜访该类。该类仅用作模板。对象的属性实质上意味着咱们能够在运行时与它进行交互，传递诸如变量之类的参数，进行存储，批改，也能够与它进行交互。
能够应用__class__属性查看对象的类。让咱们看一个简略的例子：
Output: <class ‘__main__.Demo’>
Python 大量解决类和对象的概念，并容许轻松，顺利地进行利用程序开发。然而，什么使 Python 与 Java 和 C 这样的语言不同呢？Python中的所有内容都能够定义为具备属性和办法的对象。 主题演讲是 Python 中的类不过是更大类的另一个对象。
类为对象定义规定。同样，元类负责为类调配行为。咱们曾经晓得，类是对象，就像每个对象都有一个实例一样，类是元类的实例。
然而也有像 Ruby 和 Objective- C 这样的语言也反对元类。那么，是什么使 Python Metaclass 更好，为什么还要学习它呢？答案是 Python 中的动静类。让咱们认真看看。
Python 中的动静类
Python 是一种动静编程语言，并容许在运行时创立类。与 C ++ 等其余语言不同，后者仅容许在编译时创立类。在灵活性方面，Python 优于其余动态类型的语言。
动静和动态类型语言之间的差别并不大，然而在 Python 中，它因为提供元编程而变得更加有用。
然而，如果我告诉您还有另一个要害性能将 Python 与其余编程语言辨别开呢？
诸如 Java 或 C ++ 之类的语言具备 float，char，int 等数据类型，而 Python 将每个变量视为对象。每个对象都属于一个类，例如 int 类或 str 类。您能够应用称为 type（） 的内置函数来简略地查看任何变量的类。
Output:
Type associated is: <class ‘int’>
Type associated is: <class ‘str’>
当初，您理解了 Python 中的所有内容都有与之关联的类型。在下一个主题中，咱们将尝试理解元类实际上是如何工作的。
Python 元类如何工作？
每当创立一个类时，都会调用默认的 Metaclass 类型。元类蕴含名称，基类集以及与该类关联的属性等信息。因而，在实例化一个类时，将调用带有这些参数的类。能够通过两种办法创立元类：
- 类型类
- 自定义元类
让咱们持续输出 class 以及如何创立 class。
类型类
Python 有一个称为 type 的内置元类。与 Java 或 C 不同，那里有次要的数据类型。Python 中的每个变量或对象都有一个与之关联的类。Python 应用幕后的 Type 类创立所有类。在上一个主题中，咱们看到了如何应用 type（） 查看对象的 类。让咱们举一个例子，阐明如何通过创立一个简略的类来定义新类型。
Output: <class ‘__main__.Edureka’>
Output: <class ‘type’>
在下面的代码中，咱们有一个名为 Edureka 的类，以及一个关联的对象。咱们通过简略地在该类型之后创立一个名为本身的类，创立了一个名为 Edureka 的新类型。在第二个代码中，当咱们查看 Edureka 类的类型时，其后果为“类型”。
因而，除非另有定义，否则元类应用 类型类 来创立所有其余类。咱们能够通过两种办法拜访 Type 类：
当咱们通过类型类传递参数时，它应用以下语法。
- 名称是一个字符串，并带有类名
- 该根底是一个元组，可帮忙创立子类
- 属性是字典，并调配键值对
因为 Python 中的类的行为与对象类似，因而能够用雷同的形式更改其行为。咱们能够在类内增加或删除办法，相似于对对象的解决形式。
当初您曾经晓得 Metaclass 在 Python 中创立了所有其余类，并应用类型 class 定义了它们的行为。然而，您肯定想晓得，咱们还有其余办法能够创立元类吗？因而，让咱们看看如何创立一个自定义的元类。
Python 中的自定义元类
当初咱们晓得并了解类型类如何工作。当初该学习如何创立自定义元类了。咱们能够通过执行动作或代码注入来批改类的工作。为此，咱们能够在创立类定义时将 Metaclass 作为关键字传递。另外，咱们能够通过简略地继承通过此 Metaclass 关键字实例化的类来实现此目标。
在创立新类时，Python 查找metaclass 关键字。以防万一，如果不存在。它遵循类型类层次结构。
Python 在命名空间中执行所有字典后，将调用类型对象，后者创立类的对象。咱们能够应用两种办法来创立自定义元类。
让我具体解释这两种办法：
- new （）： 当用户要在类创立之前定义元组字典时应用。它返回一个类的实例，并且很容易笼罩 / 治理对象流。
- init （）：在创建对象并对其进行初始化之后调用它。
Python中的 __call__ 是什么？
在正式的 Python 文档中，call办法可用于定义自定义元类。同样，当调用类定义自定义行为时，咱们能够笼罩__prepare__之类的其余办法。
就像类如何像创建对象的模板一样，元类也像类创立模板一样。因而，元类也称为类工厂。
请参见下一个示例：
Output: 200
元类容许自定义类。还有多种其余无效且简略得多的办法能够通过这些办法实现雷同的输入。这样的例子之一就是应用装璜器。
装璜器 vs 元类
Decorator 是 Python 的一项风行性能，它容许您向代码中增加更多功能。装璜器是可调用的对象，可帮忙批改现有的类甚至函数。在编译期间，局部代码将调用并批改另一部分。此过程也称为元编程。
Output: 200
Python 中的 Decorator 是一个十分有用且功能强大的工具，可帮忙您更改函数的行为，而无需理论更改任何代码。当您要在调试时批改程序的一部分而不是重写函数或更改整个程序时，这十分不便。取而代之的是，您只需编写一个单行装璜器，其余的就由它来解决。
本文分享自华为云社区《如何创立您的第一个 Python 元类？》，原文作者：Yuchuan。
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