上一篇解決了通過(guò)調(diào)用類(lèi)對(duì)象生成實(shí)例對(duì)象過(guò)程中可能遇到的命名空間相關(guān)的一些問(wèn)題，這次我們向上回溯一層，看看類(lèi)對(duì)象本身是如何產(chǎn)生的。
我們知道 type() 方法可以查看一個(gè)對(duì)象的類(lèi)型，或者說(shuō)判斷這個(gè)對(duì)象是由那個(gè)類(lèi)產(chǎn)生的：
print(type(12)) print(type('python')) class A: pass print(type(A))通過(guò)這段代碼可以看出，類(lèi)對(duì)象 A 是由type() 產(chǎn)生的，也就是說(shuō) type 也可以用來(lái)產(chǎn)生新的對(duì)象，而且產(chǎn)生的是類(lèi)對(duì)象，因此它是所有類(lèi)對(duì)象的類(lèi)：
print(type.__doc__) type(object_or_name, bases, dict) type(object) -> the object's type type(name, bases, dict) -> a new type
class 定義類(lèi)的語(yǔ)法實(shí)際上轉(zhuǎn)化為 type(name, bases, dict)，其中 name 參數(shù)為類(lèi)的名字，bases 為繼承父類(lèi)的元組，dict 為類(lèi)的屬性和方法：
class A: pass# 實(shí)際上等于B = type('A', (), {})print(A.__name__ == B.__name__)True理論上說(shuō)這就是元類(lèi)的意義，但從實(shí)際的角度出發(fā)顯然使用 class 語(yǔ)法更方便、合理，而元類(lèi)的實(shí)際意義則是通過(guò)繼承 type 類(lèi)來(lái)構(gòu)造一個(gè)新的元類(lèi)，并進(jìn)行特定的操作以產(chǎn)生具有特定行為的類(lèi)對(duì)象。這樣看來(lái)它的本質(zhì)與普通的類(lèi)對(duì)象沒(méi)有差異，只不過(guò)繼承的是 type 類(lèi)。
在生成實(shí)例時(shí)是通過(guò)調(diào)用 __init__ 方法進(jìn)行初始化的，而實(shí)際上在此之前會(huì)先調(diào)用 __new__ 方法用于創(chuàng)建實(shí)例，再通過(guò) __init__ 初始化，就好像 __new__ 負(fù)責(zé)聲明變量，而 __init__ 負(fù)責(zé)對(duì)聲明的變量進(jìn)行初始化一樣。這里有一個(gè)規(guī)則是 __new__(cls,) 的返回值必須是 cls 參數(shù)的實(shí)例，否則 __init__ 將不會(huì)觸發(fā)，例如在 enum.Enum 的定義中，由于枚舉類(lèi)型是單例模式，因此在定義 __new__ 的時(shí)候沒(méi)有返回其實(shí)例，也就不會(huì)進(jìn)行初始化：
class Enum: def __new__(cls, value): print(cls, value) return value def __init__(self): print("Will not be called!") e = Enum(1) <class '__main__.Enum'> 1通常情況下自己定義 __new__ 需要通過(guò)調(diào)用父類(lèi)的 __new__ 方法創(chuàng)建一個(gè) cls 的實(shí)例，同樣在定義元類(lèi)的時(shí)候則是調(diào)用上面提到的 type 的用法(因?yàn)樵?lèi)繼承自 type)：
class MetaEnum(type): def __new__(metaclass, name, base, attrs): print("Metaclass: {}/nName: {}/nParents: {}/nAttributes: {}".format(metaclass, name, base, attrs)) return super().__new__(metaclass, name, base, attrs) class Enum(metaclass=MetaEnum): # Python 2.7 中定義元類(lèi)的方法是使用 __metaclass__ 變量 # [PEP 3115](https://www.python.org/dev/peps/pep-3115/) # 將 Python 3.0 以后語(yǔ)法改為 class Cls(metaclass=Meta) test = 0 Metaclass: Name: Enum Parents: () Attributes: {'__qualname__': 'Enum', '__module__': '__main__', 'test': 0} 此時(shí)我們?cè)賮?lái)看 Enum 的類(lèi)，已經(jīng)不再是 type 而是其元類(lèi) MetaEnum： type(Enum) __main__.MetaEnum除了 __new__ 方法之外，PEP 3115 還定義了 __prepare__ 屬性，用于設(shè)定初始化的命名空間(即 type 的第 3 個(gè)參數(shù))，還是以 enum.Enum 為例，我們需要限制枚舉類(lèi)型中屬性名稱不得重復(fù)使用，則可以通過(guò)元類(lèi)限制類(lèi)的行為：
# 定義新的字典類(lèi)，在賦值新的 dict[k] = v 時(shí)
# 檢查 k 是否重復(fù)
class _EnumDict(dict): def __init__(self): super().__init__() self.members = [] def __setitem__(self, k, v): if k in self.members: raise TypeError("Attempted to reuse key: '{}'".format(k)) else: self.members.append(k) super().__setitem__(k, v) class MetaEnum(type): @classmethod def __prepare__(metaclass, cls, bases): return _EnumDict() def __new__(metaclass, name, base, attrs): return super().__new__(metaclass, name, base, attrs) class Enum(metaclass=MetaEnum): pass class Color(Enum): try: red = 1 red = 2 except TypeError:# 這里沒(méi)有使用 as err: 的原因是? print("TypeError catched") TypeError catchedPython 中一切皆為對(duì)象，所有的對(duì)象都是某一類(lèi)的實(shí)例，或是某一元類(lèi)的實(shí)例，type 是自己的元類(lèi)也是自己的實(shí)例
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