1. 元類是什么

眾所周知，對象由類實例化而來，類是對象的模板，而python一切皆對象，類也是對象，它由元類（type）創建，所以元類是類的類，是類的模板

2. 創建類的另一種方法

一般情況下，我們使用class關鍵字申明一個類，就像

class Demo:def __init__(self,name,age):self.name = nameself.age = agedef output(self):print("name is " + str(self.name) + " age is " + str(self.age))if __name__ == '__main__':demo = Demo("Bob",18)demo.output()

python 中所有的類都是通過type創建的，所以當我們使用type()函數查看類的類型時會顯式<class type>

>>> class Demo:pass>>> type(Demo)
<class 'type'>
>>> demo = Demo()
>>> type(demo)
<class '__main__.Demo'>

通過類實例化出來的對象的類型是<class 類名>，這樣也更加驗證了所有類都是由元類type實例化而來

通過type創建類

可以看一下type的文檔，type可以傳入三個參數，object_or_name, bases, dict,當只有一個參數是object時，返回該對象的類型，就是最常使用的這種情況，當傳入name, bases, dict參數時，會返回一個類，name是類名，bases是基類元組，dict是類中屬性和方法的字典

class type(object):"""type(object_or_name, bases, dict)type(object) -> the object's typetype(name, bases, dict) -> a new type"""

我們使用type重寫一下上面的Demo類

# 模擬__init__()
def __init__(self,name,age):self.name = nameself.age = agedef output(self):print("name is " + str(self.name) + " age is " + str(self.age))class_name = 'Demo'
class_bases = (object,)
class_dict = {'__init__':__init__,'output': output,
}# type(name, bases, dict) -> a new type
Demo = type(class_name,class_bases,class_dict)
demo = Demo('Bob',18)
demo.output()  # name is Bob age is 18

實際上，每次用class定義類時，執行的都是type()方法

3. MetaClass

既然所有類都是由type創建的，那我們就可以控制類的創建行為，這就需要使用元類metaclass

• 元類用來創建類，實質上也是一個類，繼承自type
• __new__是真正的構造函數，用來分配內存空間__new__(cls: type, name: str, bases: Tuple[type, ...], namespace: Dict[str, Any]) -> type

def add(self, value):print('add one value')self.append(value)class ListMetaclass(type):def __new__(mcs, name, bases, namespace):namespace['add'] = addreturn type.__new__(mcs, name, bases, namespace)class MyList(list, metaclass=ListMetaclass):passli = MyList()
li.add(1)
print(li)

在用class定義類時，括號中可以指定metaclass，指定后會創建__metaclass__,python在創建類的時候，會先檢查有沒有__metaclass__,如果有，就會以此方法創建對象，沒有就會逐級向上查找父類中有沒有該，如果找到當前package中還沒有找到，就會使用默認的type創建(調用metaclass.__new__())

值得注意的是，如果我們在做類的定義時，在class聲明處傳入關鍵字metaclass=ListMetaclass，那么如果傳入的這個metaclass有__call__函數，這個__call__函數將會覆蓋掉MyList class的__new__函數。這是為什么呢？請大家回想一下，當我們實例化MyList的時候，用的語句是L1=MyList()，而我們知道，__call__函數的作用是能讓類實例化后的對象能夠像函數一樣被調用。也就是說MyList是ListMetaclass實例化后的對象，而MyList()調用的就是ListMetaclass的__call__函數。另外，值得一提的是，如果class聲明處，我們是讓MyList繼承ListMetaclass，那么ListMetaclass的__call__函數將不會覆蓋掉MyList的__new__函數。

元類在一般情景下很少用到，但在像ORM中還是會有應用的，ORM（對象關系映射），ORM看這位大佬的文章談談Python中元類Metaclass(二)：ORM實踐

4. 總結

• 通過class定義的類其實是通過type()創建的
• type(object_or_name, bases, dict)
• 如果想要控制類的創建行為，需要在創建類時指定metaclass,一旦指定了metaclass，就會在class上添加__metaclass__，創建類時會找__metaclass__指向的類，并用這個類創建類，如果找不到，就會調用默認的type()

參考文章

Python中的元類(metaclass)
談談Python中元類Metaclass(一)：什么是元類
Python之元類