Python中的元类到底是啥？一文讲透

每次看到Python元类相关的讨论，脑袋就嗡嗡的。这玩意儿看着高大上，用的时候又糊里糊涂。其实元类就是个创建类的模板，说白了就是类的类。听着绕口？别急，一点点来捋这事儿。

类也是对象？没毛病！

Python里啥都是对象，类也不例外：

class Dog:

def bark(self):

print("汪汪汪!")

# 类也能当变量用

animal = Dog

pet = animal() # 和 Dog() 一个意思

pet.bark() # 输出：汪汪汪!

温馨提示：类对象和类的实例是两码事，弄混了就要踩坑。

type不光能查类型，还能造类

平时都拿type查类型，其实它还有个绝活：

# 普通的类定义

class Cat:

def meow(self):

print("喵喵喵~")

# type创建的类，一样能用

Dog = type('Dog', (), {'bark': lambda self: print("汪汪汪!")})

kitty = Cat()

doggy = Dog()

kitty.meow() # 输出：喵喵喵~

doggy.bark() # 输出：汪汪汪!

看明白了不？type接受三个参数：类名、父类元组（为空就是没有父类）、属性字典。

元类就是个类工厂

元类说白了就是个类生产车间，能批量产出各种类：

class AnimalMeta(type):

def __new__(cls, name, bases, attrs):

# 给所有动物类加个叫声

attrs['make_sound'] = lambda self: print(f"我是{name}, 我会叫!")

return super().__new__(cls, name, bases, attrs)

# 用元类造类

class Dog(metaclass=AnimalMeta):

pass

class Cat(metaclass=AnimalMeta):

pass

dog = Dog()

cat = Cat()

dog.make_sound() # 输出：我是Dog, 我会叫!

cat.make_sound() # 输出：我是Cat, 我会叫!

温馨提示：__new__方法比__init__还要早，它负责创建类对象，而__init__只是初始化。

元类能干啥用？

光说不练假把式，来点实在的：

class ValidatorMeta(type):

def __new__(cls, name, bases, attrs):

# 检查所有方法名是否符合规范

for key, value in attrs.items():

if callable(value) and not key.startswith('_'):

if not key.islower():

raise NameError(f'方法名{key}必须全小写!')

return super().__new__(cls, name, bases, attrs)

class MyClass(metaclass=ValidatorMeta):

def good_method(self): # 这个方法名没问题

pass

def BadMethod(self): # 这个方法名会报错

pass

瞧见没？元类能在类创建时就把不规范的代码揪出来，省得上线了再改。

继承也能玩出花

元类还能跟继承组合在一起耍：

class Base(metaclass=ValidatorMeta):

pass

class Child(Base): # 继承了Base，也会被ValidatorMeta检查

def GoodMethod(self): # 照样会报错

pass

温馨提示：Python3中，元类是可以继承的，不过继承链有点复杂，用的时候多查查文档。

元类就像个严格的保姆，替你看着类的一举一动。不过也别滥用，普通的开发基本用不着，除非你想写个框架或者搞点黑魔法。写代码图省事，但该严格的地方还得严格，不然等出了问题再找bug那才叫闹心呢。