python3 元类编程的一个例子

【引子】

　　虽然我们可以通过“class”语句来定义“类”，但是要想更加细粒度的控制“类”的创建，要使用元类编程才能实现。

　　比如说我们要实现这样的一个约束、所有项目中用到的类都应该要为它定义的方法提供文档字符字符串。有两条可行

　　的路径 1):依赖工程师的自觉、自律 让他们在定义每一个方法的时候都为方法增加文档字符串， 2):通过元类来做一些

　　控制，如果工程师没有为方法提供文档字符，那么就直接报错，直到工程师为方法提供字符串为止。

【实现1】

　　依赖工程师的自觉、自律为方法增加文档字符串

class Person(object):
    name = None
    def __init__(self,name):
        self.name=name

    def say_hello(self):
        """
        print hello My name is xxx  ...
        """
        print("hello My name is {self.name}".format(self=self))

　　我们如何能保证每一个方法都增加了文档字符串呢？我一方面要依靠“自觉”另一方面要依靠“纪律性”，最好要有专门的人来做代码

　　审核。

【实现2】

　　通过元类来实现这个约束

　　第一步：定义一个元类来审核class

class DocMeta(type):
    """
    检查方法是否有提供文档字符串
    """
    def __init__(self,name,base,attrs):for key,value in attrs.items():
            if key.startswith('__'):
                #跳过魔术方法
                continue
            if not hasattr(value,"__call__"):
                #跳过字段
                continue
            #如果能进入到这里、那么一定是方法了、于是检查方法有没有文档字符串.
            if not getattr(value,"__doc__"):
                #没有文档字符串的情况下就报错
                raise TypeError("{0} must have a docstring".format(key))
            super().__init__(name,base,attrs)

　　

　　第二步：定义一个通用的基类、以后所有要实现这一约束的类都继承自它

class Documented(metaclass=DocMeta):
    pass

　　注意这个项的元类是我们刚才定义的“DocMeta”类

　　第三步：让项目中的类继承自这个基类

class Person(Documented):
    name = None
    def __init__(self,name):
        self.name=name

    def say_hello(self):
        """
        print hello My name is xxx  ...
        """
        print("hello My name is {self.name}".format(self=self))

　　

　　第四步：和使用普通的类一样使用Person类

if __name__=="__main__":
    p = Person("welson")
    p.say_hello() #hello My name is welson

【总结】

　　以上代码由于在say_hello 方法中提供了文档字符串、如果没有提供的话、在创建Person类的时候就会报错了

Traceback (most recent call last):
  File "main.py", line 31, in <module>
    class Person(Documented):
  File "main.py", line 24, in __init__
    raise TypeError("{0} must have a docstring".format(key))
TypeError: say_hello must have a docstring

　　全部代码如下：

"""
Python元类编程的一个例子
"""

__version__ = '0.1'
__author__  = '蒋乐哥哥'

class DocMeta(type):
    """
    检查方法是否有提供文档字符串
    """
    def __init__(self,name,base,attrs):
        for key,value in attrs.items():
            if key.startswith('__'):
                #路过魔术方法
                continue
            if not hasattr(value,"__call__"):
                #跳过字段
                continue
            #如果能进入到这里、那么一定是方法了、于是检查方法有没有文档字符串.
            if not getattr(value,"__doc__"):
                #没有文档字符串的情况下就报错
                raise TypeError("{0} must have a docstring".format(key))
            super().__init__(name,base,attrs)

class Documented(metaclass=DocMeta):
    pass

class Person(Documented):
    name = None
    def __init__(self,name):
        self.name=name

    def say_hello(self):
        """
        print hello My name is xxx  ...
        """
        print("hello My name is {self.name}".format(self=self))

# 在不为方法提供文档字符串的情况下会直接报错
#class Person(Documented):
#    name = None
#    def __init__(self,name):
#        self.name=name
#
#    def say_hello(self):
#        print("hello My name is {self.name}".format(self=self))

if __name__=="__main__":
    p = Person("welson")
    p.say_hello()

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