【Python】一些PEP提案（六）：元类、默认 UTF-8、Web 开发

PEP 3115 -- Metaclasses in Python 3000，元类

元类就是深度的魔法，99%的用户应该根本不必为此操心。

如果你想搞清楚究竟是否需要用到元类，那么你就不需要它。

那些实际用到元类的人都非常清楚地知道他们需要做什么，而且根本不需要解释为什么要用元类。

------ TimPeters

这玩意我看了很久才看明白，因为Java和C++里都没有类似的概念。

推荐这篇文章Python黑魔法：元类和元编程 - 优刻得云计算的文章 - 知乎写得真不错

概念

通俗来说，元类是控制类的创建的类 。

通过继承 type 可以定义自定义元类，核心是重写 __new__ 方法（负责创建类）或 __init__ 方法（负责初始化类）。

自定义元类的基本语法如下：

python 复制代码

class MetaClass(type):
    def __new__(cls, name, bases, attrs):
        print(f"Creating class: {name}")
        return type.__new__(cls, name, bases, attrs)
    
    def __init__(cls, name, bases, attrs):
        print(f"Initializing class: {name}")
        type.__init__(cls, name, bases, attrs)

class ClassA(object, metaclass=MetaClass):
    pass

元类不是父类 。上面的代码可能会让你误认为ClassA的两个方法继承了MetaClass的，由于ClassA没有实例化，运行应该不会有任何打印。但实际上两行print都会打印。

bash 复制代码

Creating class: ClassA
Initializing class: ClassA

元类的两个方法是在创建类时调用的。逻辑比较相似。一般来说，如果操作需要影响类的 "创建结果"（如修改类名、基类、决定是否创建），应该放在 __new__；如果操作仅需 "基于已创建的类进行配置"，优先放在 __init__。概念是这样，但是具体还要看应用场景。

一个典型的元类的应用场景就是：单例模式

python 复制代码

class SingletonMeta(type):
    _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):
        print("Connecting to database...")

# 测试
db1 = Database()
db2 = Database()
print(db1 is db2)  # True

如上代码可以确保无论全局初始化多少个Database实例，实际上都指向同一个实例。

关于元类的更多内容，我会专门写篇文章介绍，这里就不说了。

PEP 3120 -- Using UTF-8 as the default source encoding，默认 UTF-8

在 Python 2 中，源代码文件的默认编码是 ASCII。这意味着：

python 复制代码

# Python 2 中，以下代码会出错（除非显式声明编码）
name = "你好"
print name

因为 "你好" 不是 ASCII 字符，Python 2 默认无法解析，会抛出：

bash 复制代码

SyntaxError: Non-ASCII character ...

为了解决这个问题，Python 2 引入了 PEP 263，允许在文件顶部用注释指定编码。比如utf-8就可以如此声明：

bash 复制代码

# -*- coding: utf-8 -*-
name = "你好"
print name

但是老这么写也不是个办法。既然大家写utf-8的最多，不如就改成默认这个吧。这就是PEP 3120所做的，Python 3 将源代码文件的默认编码从 ASCII 改为 UTF-8

所有 .py 文件默认以 UTF-8 编码读取。
无需再写 # -*- coding: utf-8 -*-（除非你用的是其他编码，如 GBK、Latin-1 等）。
可以直接在字符串、变量名（受限）、注释中使用中文、emoji、希腊字母等 Unicode 字符。

原有的编码声明得以保留，方便从utf-8切换其他编码。

PEP 3333 -- Python Web Server Gateway Interface v1.0.1，Web 开发

今天如果用Python编写一个web应用，有各种各样的框架可以使用。而WSGI就是这些框架的基本接口。

当用户在浏览器访问 http://example.com/hello 时：

bash 复制代码

用户浏览器
    ↓ (HTTP 请求)
Web 服务器（Gunicorn / uWSGI）
    ↓ (调用 WSGI 应用)
Web 框架（Flask / Django）
    ↓ (生成响应)
Web 服务器
    ↓ (返回 HTTP 响应)
用户浏览器

服务器和框架之间，需要有某种接口进行协调，这就是WSGI（不考虑异步的场景，这里只说同步）只要框架返回一个符合WSGI 的 application，任何 WSGI 服务器（Gunicorn、uWSGI、mod_wsgi）都能运行它。

写一个简单的 app：

python 复制代码

from wsgiref.simple_server import make_server

def app(environ, start_response):
    status = '200 OK'
    headers = [('Content-Type', 'text/plain; charset=utf-8')]
    start_response(status, headers)
    return [b'Hello from WSGI server!']

# 创建服务器，监听 8000 端口
with make_server('', 8000, app) as httpd:
    print("Serving on port 8000...")
    httpd.serve_forever()

运行以后在终端执行如下命令：

bash 复制代码

curl http://localhost:8000

收到服务器的响应：

bash 复制代码

Hello from WSGI server!

同时服务端也有打印：

bash 复制代码

127.0.0.1 - - [16/Aug/2025 14:54:45] "GET / HTTP/1.1" 200 23

这个 app 就是一个符合 WSGI 协议的 web 应用，同样的，我们不自己实现，而是使用一些 web 框架编写 app，也可以交给 wsgiref 运行，此时 wsgiref 就是服务器。我们以 flask 为例，仅仅修改 app 侧的代码，服务器侧完全不需要修改：

python 复制代码

from flask import Flask
from wsgiref.simple_server import make_server
app = Flask(__name__)

@app.route('/')
def hello():
    return 'Hello from Flask!'

with make_server('', 8000, app.wsgi_app) as httpd:
    httpd.serve_forever()

flask的app.run，本质上也是使用wsgiref，因此会弹出类似警告：

python 复制代码

WARNING: This is a development server. Do not use it in a production setting.

建议还是用现代的异步框架，比如uvicorn（服务器）+ fastapi（web应用）的组合