零基础学习Python（五）

1. 数据描述符与非数据描述符

首先，描述符只能作用于类属性，如果将描述符作用于对象属性，则不会生效。

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class D:
    def __get__(self, instance, owner):
        print("~get")

class C:
    def __init__(self):
        self.x = D()

应该将D对象赋值给类C的属性：

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class C:
    x = D()

所谓数据描述符，就是实现了__set__或者__delete__魔法方法，如果只实现了__get__魔法方法，就称为非数据描述符。通过给描述符分类，旨在说明数据访问的优先级：数据描述符 -> 对象的属性 -> 非数据描述符 -> 类属性。比如说上面的D的对象就是一个非数据描述符，它的优先级是低于对象属性的，所以如果给对象c的属性x赋新的值，然后查询c.x，不会打印"~get"：

说明没有经过__get__魔法方法拦截，但是如果访问类的属性x，则会被拦截到：

将D改为数据描述符：

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class D:
    def __get__(self, instance, owner):
        print("~get")

   def __set__(self, instance, value):
        print("~set")

class C:
    x = D()

此时数据描述符的访问属性最高，对对象属性的访问，全部会被__get__魔法方法拦截（当然对象属性赋值的操作也会被__set__魔法方法拦截）：

即使修改c.__dict__字典，仍然无效：

但是对于对象属性的访问，最终是会走__getattribute__魔法方法，因此其优先级最高，默认的__getattribute__魔法方法中就实现了上述优先级，如果重写__getattribute__魔法方法，也就没描述符什么事了：

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class C:
    x = D()

    def __getattribute__(self, name):
        print("~aha")

在描述符里操作实例对象的__dict__属性，以修改实例对象的属性：

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class D:
    def __set_name__(self, owner, name):
        self.name = name
    
    def __get__(self, instance, owner):
        print("~get")
        return instance.__dict__[self.name]

   def __set__(self, instance, value):
        print("~set")
        instance.__dict__[self.name] = value

class C:
    x = D()

2. 类装饰器

上述代码相当于C = report(C)，相当于一个oncall函数，创建C的对象，就会调用oncall函数：

类装饰器的作用就是类被实例化之前进行一些拦截和干预。

不仅可以使用函数来装饰类，也可以使用类来装饰函数：

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class Counter:
    def __init__(self, func):
        self.count = 0
        self.func = func
    
    def __call__(self, *args, **kwargs):
        self.count += 1
        print(f'已经被调用了{self.count}次~')
        return self.func(*args, **kwargs)

@Counter
def say_hi():
    print("嗨~")

也可以用类装饰类：

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class Check:
    def __init__(self, cls):
        self.cls = cls
    
    def __call__(self, *args, **kwargs):
        self.obj = cls(*args, **kwargs)

    def __getattr__(self, name):
        print(f'正在访问{name}')
        return getattr(self.obj, name)

@Check
class C:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    
    def say_hi(self):
        print(f'嗨{self.name}~')

    def say_hey(self):
        print(f'嘿{self.name}~')

上述例子中，c1的name属性被c2给覆盖了。这是因为类装饰器装饰类时，相当于C = Check(C)，即C不再是一个类了，而是一个Check对象; c1 = C("c1")，相当于调用check对象的__call__方法，__call__方法里是在创建一个C类的对象，赋给了check对象的属性，而这个check对象是只有一个，即用类装饰器装饰类的时候生成的那一个，因此再次执行c2 = C("c2")相当于覆盖了之前同一个check对象的obj属性；执行c1.name，相当于去寻找check对象的name属性，显然check对象没有name属性，因此去调用__getattr__方法，即去寻找其obj属性（也就是C类对象，这里就是c2）的name属性。本质原因是共用了一个Check对象。

为了解决这个问题，将Check类改为：

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def report(cls):
    class Check:
        def __init__(self, *args, **kwargs):
            self.obj = cls(*args, **kwargs)

        def __getattr__(self, name):
            print(f'正在访问{name}')
            return getattr(self.obj, name)
    return Check

@report
class C:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    
    def say_hi(self):
        print(f'嗨{self.name}~')

    def say_hey(self):
        print(f'嘿{self.name}~')

上述代码C不再是C类，而是C = report(C)，是一个Check类，执行c1 = C("c1")相当于生成一个check对象，对象的obj属性是一个C类的对象，里面存了name属性。同理执行c2 = C("c2")相当于生成另一个check对象，同样obj属性保存了另一个C类的对象，里面存了name属性。此时Check类对象不再只只有一个，而是有两个，可以访问到各自的name属性，不会被覆盖。

3. type函数

type函数的常用的用法：

type函数的一些不常用的用法：

本质上就是因为type函数返回对象所属的类。那如果type函数传入的就是一个类，而不是一个对象，会发生什么？答案是会返回type类：

这是为什么？因为Python中万物皆对象，一个类也是对象，类是由type类衍生出来的对象。因type函数隐藏的一个更强大的功能就是创造类：

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C = type("C", (), {})

上面的代码是用type函数创建了一个类，第一个参数是类名，第二个参数是父类，参数类型是元祖，第三个参数是类的属性和方法。以上代码与以下代码等同：

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class C:
    pass

使用type函数创建D类，继承C类

创建带有属性的类：

创建带有方法的类：

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def funC(self, name):
    print(f'Hello {name}')

F = type(F, (), dict(say_hi=funC))

type函数还有第四个参数，用于给__init_subclass__魔法方法传递参数。首先看__init__subclass__魔法方法的作用：用于覆盖子类的类属性

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class C:
    def __init_subclass__(cls, value):
        print("父爱如山~")
        cls.x = value

class D(C, value=250):
    x = 520

一旦定义完类D，类C的__init_subclass__魔法方法就会被调用，打印"父爱如山~"，并且D的类属性x的值为520：

上述代码用type函数实现：

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D = type("D", (C,), dict(x=250), value=520)

4. 元类

简单来说，继承type的类就是元类：

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class MetaType(type):
    pass

class C(metaclass=MetaType):
    pass

可哟看出，类C的类型：type(C)是我们刚写的元类MetaType，不再是type了。而MetaType的类型是type：

元类相当于创造类的模板，在用元类创造普通类的过程中，一旦普通类定义完成，其元类的__new__和__init__魔法方法就会被调用，但是在创建普通类的对象的过程中不会被调用：

由此可见，普通类相当于人，元类相当于神，而type则是众神之神。元类中的__new__方法的各参数含义：mcls------元类，name------普通类名，bases------普通类继承的父类，attrs------普通类的属性，__init__方法的各参数含义：cls------普通类，name------普通类名，bases------普通类继承的父类，attrs------普通类的属性：

如果在元类中定义__call__魔法方法，那么在普通类实例化对象的过程中就会拦截：

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class MetaType(type):
    def __call__(self, *args, **kwargs):
        print("__call() in MetaC~")

class C(metaclass=MetaType):
    pass