[Python, Программирование] Метаклассы в Python (перевод)

Автор Сообщение
news_bot ®

Стаж: 6 лет 9 месяцев
Сообщений: 27286

Создавать темы news_bot ® написал(а)
10-Ноя-2020 20:31
Перевод статьи подготовлен в преддверии старта курса "Python Developer. Basic".
Метаклассы – это такие классы, экземпляры которых сами являются классами. Подобно тому, как «обычный» класс определяет поведение экземпляров класса, метакласс определяет и поведение классов, и поведение их экземпляров.Метаклассы поддерживаются не всеми объектно-ориентированными языками программирования. Те языки программирования, которые их поддерживают, значительно отличаются по способу их реализации. Но в Python метаклассы есть.Некоторые программисты рассматривают метаклассы в Python как «решения, которые ждут или ищут задачу».У метаклассов множество применений. Выделим несколько из них:
  • Логирование и профилирование;
  • Тестирование интерфейса;
  • Регистрация классов во время создания;
  • Автоматическое создание свойств;
  • Прокси;
  • Автоматическая блокировка/синхронизация ресурсов.
Определение метаклассовВ целом, метаклассы определяются также, как и любые другие классы в Python, но это классы, которые наследуются от «типа». Еще одно отличие в том, что метакласс вызывается автоматически, когда оператор класса, использующий метакласс, заканчивается. Другими словами, если ключевое слово metaclass не передается после базовых классов заголовка класса (однако базовых классов может и не быть), то будет вызван type() (т.е. _call_ типа). С другой стороны, если ключевое слово metaclass используется, то назначенный ему класс будет вызываться вместо type. Давайте создадим совсем простой метакласс. Он ничего не умеет, кроме вывода содержимого своих аргументов в методе_new_ и возврата результата вызова type._new_:
class LittleMeta(type):
    def __new__(cls, clsname, superclasses, attributedict):
        print("clsname: ", clsname)
        print("superclasses: ", superclasses)
        print("attributedict: ", attributedict)
        return type.__new__(cls, clsname, superclasses, attributedict)
А теперь используем метакласс LittleMeta в следующем примере:
class S:
    pass
class A(S, metaclass=LittleMeta):
    pass
a = A()
clsname:  A
superclasses:  (<class '__main__.S'>,)
attributedict:  {'__module__': '__main__', '__qualname__': 'A'}
Мы видим, что был вызван LittleMeta._new_, а не type._new_.  Давайте определим метакласс EssentialAnswers, который может автоматически включать наш метод augmen_tanswer
x = input("Do you need the answer? (y/n): ")
if x.lower() == "y":
    required = True
else:
    required = False
def the_answer(self, *args):
        return 42
class EssentialAnswers(type):
    def __init__(cls, clsname, superclasses, attributedict):
        if required:
            cls.the_answer = the_answer
class Philosopher1(metaclass=EssentialAnswers):
    pass
class Philosopher2(metaclass=EssentialAnswers):
    pass
class Philosopher3(metaclass=EssentialAnswers):
    pass
plato = Philosopher1()
print(plato.the_answer())
kant = Philosopher2()
# let's see what Kant has to say :-)
print(kant.the_answer())
Do you need the answer? (y/n): y
42
42
В главе «Type and Class Relationship» мы выяснили, что после обработки определения класса Python вызывает:
type(classname, superclasses, attributes_dict)
Но не в том случае, когда метакласс был объявлен в заголовке. Именно так мы и сделали в нашем прошлом примере. Наши классы Philosopher1, Philosopher2 и Philosopher3 были «прицеплены» к метаклассу EssentialAnswers. И вот почему EssentialAnswers будет вызван вместо type:
EssentialAnswer(classname, superclasses, attributes_dict)
Если быть точным, то аргументам вызовов будет даны следующие значения:
EssentialAnswer('Philopsopher1',
                (),
                {'__module__': '__main__', '__qualname__': 'Philosopher1'})
Другие классы Philosopher будут вести себя аналогично.Создаем синглтоны с помощью метаклассов Синглтон  - это шаблон проектирования, который позволяет создать всего один экземпляр класса. Он используется в тех случаях, когда нужен ровно один объект. Понятие может быть обобщено, то есть мы можем ограничить создание экземпляров класса определенным или фиксированным количеством. Сам термин пришел к нам из математики, где синглтон, также называемый единичным множеством, используется для обозначения множества с всего одним элементом.
class Singleton(type):
    _instances = {}
    def __call__(cls, *args, **kwargs):
        if cls not in cls._instances:
            cls._instances[cls] = super(Singleton,                                      cls).__call__(*args, **kwargs)
        return cls._instances[cls]
class SingletonClass(metaclass=Singleton):
    pass
class RegularClass():
    pass
x = SingletonClass()
y = SingletonClass()
print(x == y)
x = RegularClass()
y = RegularClass()
print(x == y)
True
False
Также мы можем создавать Singleton-классы, наследуясь от Singleton, который можно определить следующим образом:
class Singleton(object):
    _instance = None
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        if not cls._instance:
            cls._instance = object.__new__(cls, *args, **kwargs)
        return cls._instance
class SingletonClass(Singleton):
    pass
class RegularClass():
    pass
x = SingletonClass()
y = SingletonClass()
print(x == y)
x = RegularClass()
y = RegularClass()
print(x == y)
True
False
Узнать подробнее о курсе.Читать ещё:
===========
Источник:
habr.com
===========

===========
Автор оригинала: Bernd Klein, Bodenseo; Design by Denise Mitchinson adapted for python-course.eu by Bernd Klein
===========
Похожие новости: Теги для поиска: #_python, #_programmirovanie (Программирование), #_python, #_metaclasses, #_blog_kompanii_otus._onlajnobrazovanie (
Блог компании OTUS. Онлайн-образование
)
, #_python, #_programmirovanie (
Программирование
)
Профиль  ЛС 
Показать сообщения:     

Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы

Текущее время: 22-Ноя 14:06
Часовой пояс: UTC + 5