第 15 讲：类元编程——元类与类创建过程详解

大家好，我是正在实战各种 AI 项目的程序员晚枫。

元类是类的类，掌握它，你就能控制类的创建过程，实现强大的框架功能。

---

🎯 元类基础

type 是元类

# type 是 Python 的内置元类
class MyClass:
    pass

print(type(MyClass))  # <class 'type'>

自定义元类

class SingletonMeta(type):
    """单例元类"""
    _instances = {}
    
    def __call__(cls, *args, **kwargs):
        if cls not in cls._instances:
            cls._instances[cls] = super().__call__(*args, **kwargs)
        return cls._instances[cls]

class Database(metaclass=SingletonMeta):
    def __init__(self, connection_string):
        self.connection_string = connection_string

# 使用
db1 = Database("postgresql://localhost")
db2 = Database("mysql://remote")
print(db1 is db2)  # True - 同一个实例

---

🔧 new__和__init

自动注册模式

class AutoRegisterMeta(type):
    """自动注册子类的元类"""
    registry = {}
    
    def __new__(mcs, name, bases, namespace):
        cls = super().__new__(mcs, name, bases, namespace)
        if name != 'BasePlugin':  # 不注册基类
            mcs.registry[name] = cls
        return cls

class BasePlugin(metaclass=AutoRegisterMeta):
    pass

class EmailPlugin(BasePlugin):
    pass

class SMSPlugin(BasePlugin):
    pass

print(AutoRegisterMeta.registry)  # {'EmailPlugin': ..., 'SMSPlugin': ...}

---

🎯 本讲总结

元类：控制类的创建过程。

type：Python 的内置元类。

实际应用场景：单例模式、自动注册、ORM 框架。

---

📚 推荐教材

《Python 编程从入门到实践（第 3 版）》 | 《流畅的 Python（第 2 版）》 | 《CPython 设计与实现》

学习路线： 零基础 → 《从入门到实践》 → 《流畅的 Python》 → 本门课程 → 《CPython 设计与实现》

---

🔗 课程导航

← 上一讲：动态属性和特性 | 下一讲：类型提示 →

---

💬 联系我

平台	账号/链接
微信	扫码加好友
B 站	Python 自动化办公社区

主营业务：AI 编程培训、企业内训、技术咨询

进群

嗨，扫码 进群

微信