元類是Python當(dāng)中的高級(jí)用法，如果你之前從來沒見過這個(gè)術(shù)語(yǔ)或者是沒聽說過這個(gè)概念，這是非常正常的，因?yàn)橐环矫嫠氖褂妙l率不高，另外一方面就是它相對(duì)不太容易理解。以至于很多Python開發(fā)者都理解得不是很深入，導(dǎo)致了市面上相關(guān)的資料也并不太多。我也是讀了一些大牛的代碼才開啟了這扇新世界的大門。

一切都是對(duì)象

我們之前的時(shí)候曾經(jīng)介紹過，在Python當(dāng)中一切都是對(duì)象，注意，是一切都是對(duì)象。我們都知道對(duì)象是類實(shí)例化之后的結(jié)果，可以簡(jiǎn)單地將類和對(duì)象類比成模具和成品的關(guān)系。模具是類，而根據(jù)模具做出來的產(chǎn)品是對(duì)象。

這個(gè)比喻思想比較接近，但是不完美。因?yàn)閷?shí)際當(dāng)中一個(gè)模具可以做出多個(gè)產(chǎn)品，一個(gè)產(chǎn)品只有一個(gè)模具。但編程語(yǔ)言當(dāng)中不同，由于類之間可以繼承以及多繼承，也就是說一個(gè)對(duì)象可以對(duì)應(yīng)多個(gè)類。所以這個(gè)比喻不是特別合適，但是類和對(duì)象的關(guān)系是沒錯(cuò)的。

但是這就有了一個(gè)問題，既然Python當(dāng)中一切都是對(duì)象，那么是不是說類其實(shí)也是一個(gè)對(duì)象呢?也就是說一個(gè)模具其實(shí)也是另外一個(gè)模具的產(chǎn)品?同樣，這個(gè)模具的模具其實(shí)也是另外一個(gè)模具的產(chǎn)品，那么我們一直追問下去會(huì)怎么樣呢?

很簡(jiǎn)單，我們做個(gè)實(shí)驗(yàn)就知道了，我們可以用_class__關(guān)鍵字來查看一個(gè)變量的類型，那么我們反復(fù)調(diào)用就可以查看其中的關(guān)系了：

從上面的圖中我們可以發(fā)現(xiàn)，num是int類型的變量。我們繼續(xù)查看int這個(gè)類型的類型，得到了type類型。而當(dāng)我們?nèi)ゲ榭磘ype的類型的時(shí)候，會(huì)發(fā)現(xiàn)我們得到的還是一個(gè)type的類型。

所以我們可以明白了，type是Python中用來創(chuàng)建所有類的元類，是所有模具的模具。在Python當(dāng)中，我們把一個(gè)類的類叫做元類(metaclass)。所以type就是Python當(dāng)中內(nèi)置的元類，我們也可以自己創(chuàng)建我們需要的元類。通過元類，我們創(chuàng)建的對(duì)象也是一個(gè)類，而不是一個(gè)實(shí)例。

動(dòng)態(tài)創(chuàng)建類

理解了type是一切類基礎(chǔ)之后，再來看動(dòng)態(tài)類就簡(jiǎn)單了。動(dòng)態(tài)類是動(dòng)態(tài)語(yǔ)言最大的特性之一，作為典型的動(dòng)態(tài)語(yǔ)言，Python自然也是支持類型的動(dòng)態(tài)創(chuàng)建的。

在Python當(dāng)中，創(chuàng)建動(dòng)態(tài)類型的一種方式就是通過type關(guān)鍵字。說起來有些意想不到，type函數(shù)不是用來查詢對(duì)象所屬的類型的嗎，怎么還可以創(chuàng)建類呢?

這其實(shí)是type的另外一種用法，作為元類來創(chuàng)建一個(gè)類。在這種用法，type函數(shù)接收3個(gè)參數(shù)，分別是類型的名稱，父類的元組，以及一個(gè)字典。除了第一個(gè)參數(shù)之外，后面兩個(gè)參數(shù)都可以為空。比如我們來看一個(gè)例子：

注意，type返回的結(jié)果是一個(gè)類，而不是一個(gè)實(shí)例。所以我們還可以通過它創(chuàng)建實(shí)例：

hello=Hello()

這樣創(chuàng)建出來的是最簡(jiǎn)單的空類，它什么也沒有，和下面的代碼等價(jià)。

classHello:

pass

我們也可以在type的參數(shù)當(dāng)中為這個(gè)類填充屬性和方法：

defhello_world(self):

print('hello')

Hello=type('Hello',(),{'hello':hello_world,'num':3})

這樣我們就為Hello這個(gè)類創(chuàng)建了一個(gè)方法叫做hello，一個(gè)屬性num等于3。我們可以來調(diào)用一下試試：

也就是說我們可以使用type來根據(jù)我們的需要自行定義類，只不過type既可以獲取對(duì)象的類型又可以創(chuàng)建新的類，看起來可能覺得有些不太直觀，但是其實(shí)這也是說得通的。我們?cè)赑ython當(dāng)中通過調(diào)用str創(chuàng)建一個(gè)string對(duì)象，通過int來創(chuàng)建一個(gè)integer對(duì)象，那么通過type則是創(chuàng)建一個(gè)類的對(duì)象。

實(shí)現(xiàn)繼承

我們之前說了，當(dāng)我們使用type來創(chuàng)建類的時(shí)候，還可以傳入父類的元組從而實(shí)現(xiàn)類的繼承。

比如我們?cè)賱?chuàng)建一個(gè)叫做World的類繼承剛才通過type創(chuàng)建出來的Hello類，然后在為它加上額外的函數(shù)：

defsay_world(self):

print('World')

World=type('World',(Hello,),{'world':say_world})

注意這里傳入第二個(gè)參數(shù)是父類的元組，既然是元組，那么當(dāng)元素只有一個(gè)的時(shí)候，需要加上逗號(hào)，表示這是一個(gè)元組。這樣創(chuàng)建出來的類和我們通過class定義的靜態(tài)類效果是一樣的：

也就是說，我們可以先把函數(shù)實(shí)現(xiàn)，然后再根據(jù)任務(wù)的需要把這些函數(shù)組裝成新的類。顯然，這和傳統(tǒng)的C++以及Java這些靜態(tài)類型的語(yǔ)言相比，要靈活得多。

總結(jié)

我們固然可以通過type來創(chuàng)建動(dòng)態(tài)創(chuàng)建類，但是從上面的使用過程也應(yīng)該看得出來，這樣使用起來并不太方便，并且很多進(jìn)階的功能很難實(shí)現(xiàn)。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，比如我們想要?jiǎng)討B(tài)地為一個(gè)已有的類添加一些動(dòng)態(tài)的方法，生成新的類。我們使用type就很難實(shí)現(xiàn)。type也的確不是Python元類的主要運(yùn)用，metaclass才是王道，但由于篇幅限制，這部分將放在下一篇文章當(dāng)中。

當(dāng)然，元類是一個(gè)非常高級(jí)的用法，以至于Python的創(chuàng)始人說99%的Python程序員并不需要用到它。所以如果你覺得理解起來非常費(fèi)勁的話也沒有關(guān)系，知道這么個(gè)概念就可以了。

以上內(nèi)容為大家介紹了Python常用的高級(jí)用法之怎么動(dòng)態(tài)創(chuàng)建類，希望對(duì)大家有所幫助，如果想要了解更多Python相關(guān)知識(shí)，請(qǐng)關(guān)注IT培訓(xùn)機(jī)構(gòu):千鋒教育。http://www.e7g2kmi.cn/