問題

你想定義一個(gè)元類，允許類定義時(shí)提供可選參數(shù)，這樣可以控制或配置類型的創(chuàng)建過程。

解決方案

在定義類的時(shí)候，Python允許我們使用 ``metaclass``關(guān)鍵字參數(shù)來指定特定的元類。 例如使用抽象基類：

from abc import ABCMeta, abstractmethod
class IStream(metaclass=ABCMeta):
  @abstractmethod
  def read(self, maxsize=None):
    pass

  @abstractmethod
  def write(self, data):
    pass

然而，在自定義元類中我們還可以提供其他的關(guān)鍵字參數(shù)，如下所示：

class Spam(metaclass=MyMeta, debug=True, synchronize=True):
  pass

為了使元類支持這些關(guān)鍵字參數(shù)，你必須確保在 __prepare__() , __new__() 和 __init__() 方法中 都使用強(qiáng)制關(guān)鍵字參數(shù)。就像下面這樣：

class MyMeta(type):
  # Optional
  @classmethod
  def __prepare__(cls, name, bases, *, debug=False, synchronize=False):
    # Custom processing
    pass
    return super().__prepare__(name, bases)

  # Required
  def __new__(cls, name, bases, ns, *, debug=False, synchronize=False):
    # Custom processing
    pass
    return super().__new__(cls, name, bases, ns)

  # Required
  def __init__(self, name, bases, ns, *, debug=False, synchronize=False):
    # Custom processing
    pass
    super().__init__(name, bases, ns)

討論

給一個(gè)元類添加可選關(guān)鍵字參數(shù)需要你完全弄懂類創(chuàng)建的所有步驟， 因?yàn)檫@些參數(shù)會(huì)被傳遞給每一個(gè)相關(guān)的方法。 __prepare__() 方法在所有類定義開始執(zhí)行前首先被調(diào)用，用來創(chuàng)建類命名空間。 通常來講，這個(gè)方法只是簡單的返回一個(gè)字典或其他映射對象。 __new__() 方法被用來實(shí)例化最終的類對象。它在類的主體被執(zhí)行完后開始執(zhí)行。 __init__() 方法最后被調(diào)用，用來執(zhí)行其他的一些初始化工作。

當(dāng)我們構(gòu)造元類的時(shí)候，通常只需要定義一個(gè) __new__() 或 __init__() 方法，但不是兩個(gè)都定義。 但是，如果需要接受其他的關(guān)鍵字參數(shù)的話，這兩個(gè)方法就要同時(shí)提供，并且都要提供對應(yīng)的參數(shù)簽名。 默認(rèn)的 __prepare__() 方法接受任意的關(guān)鍵字參數(shù)，但是會(huì)忽略它們， 所以只有當(dāng)這些額外的參數(shù)可能會(huì)影響到類命名空間的創(chuàng)建時(shí)你才需要去定義 __prepare__() 方法。

通過使用強(qiáng)制關(guān)鍵字參數(shù)，在類的創(chuàng)建過程中我們必須通過關(guān)鍵字來指定這些參數(shù)。

使用關(guān)鍵字參數(shù)配置一個(gè)元類還可以視作對類變量的一種替代方式。例如：

class Spam(metaclass=MyMeta):
  debug = True
  synchronize = True
  pass

將這些屬性定義為參數(shù)的好處在于它們不會(huì)污染類的名稱空間， 這些屬性僅僅只從屬于類的創(chuàng)建階段，而不是類中的語句執(zhí)行階段。 另外，它們在 __prepare__() 方法中是可以被訪問的，因?yàn)檫@個(gè)方法會(huì)在所有類主體執(zhí)行前被執(zhí)行。 但是類變量只能在元類的 __new__() 和 __init__() 方法中可見。

以上就是Python如何定義有可選參數(shù)的元類的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Python定義元類的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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