DAY29、元类

一、eval内置函数
eval内置函数的使用场景：
    1、执行字符串会得到相应的执行结果
    2、一般用于类型转换，得到dict、list、tuple
例：
    dic_str = ''{'a':1,'b':2}''
    print(eval(dic_str))           # {'a':1,'b':2}

    with open(txt,'r',encoding='utf-8')as f:
    data_str = f.read()
    res = eval(data_str)
二、exec内置函数
exec应用场景：
    1、执行字符串，没有执行结果（没有返回值）
    2、将执行的字符串中产生的名字形成对应的局部名称空间
例：
    s = '''
    name = 'Bob'
    age = 20
    '''
    class A:
        pass
    a = A()
    dic = {}
    exec(s,{},dic)
    a.__dict__ = dic
    print(a.__dict__)          # {'name':'Bob','age':20}
三、type产生类
类是type的对象，可以通过type（参数）来创建类
type类叫做元类，是所有元类的基类
元类：
    造类的类（类的类）
    控制类的产生
    控制类的对象的产生
type(name,bases,namespace)
例：
    s = '''
    a = 10
    b = 20
    def __init__(self):
        pass
    @classmethod
    def print_msg(cls,msg)
        print(msg)
    '''
    namespace = {}
    exec(s,{},namespace)
    Student = type('Student',(object,),namespace)
    stu = Student()
四、自定义元类
元类：所有自定义的类本身也是对象，是元类的对象，所有自定义的类本质上是由元类实例化出来的
例：
    class MyMeta(type):       #在class Student时调用，来控制类的创建
        # 自定义元类，重写init方法的目的
        # 1、该方法是从type中继承来的，所以参数同type的init
        # 2、最终的（如果开辟空间，操作内存）还是要借助type
        # 3、在交给type最终完成工作之前，可以对类的创建加以限制
        def __init__(cls,class_name,bases,namespace):
            # 目的：对class_name | bases | namespace 加以限制
            super().__init__(class_name,bases,namespace)
            # 在Student()时调用：来控制对象的创建
        # 自定义元类，重写call方法的目的
        # 1、被该元类控制的类生成对象，会调用元类的call方法
        # 2、在call中的返回值就是创建的对象
        # 3、在call中：
            # 通过object开辟空间产生对象
            # 用被控制的类回调到自己的init方法完成名称空间的赋值
            # 将修饰好的对象反馈给外界
        def __call__(cls,*args,**kwargs):
            # 目的：创建对象，就可以对对象加以限制
            obj = object.__new__(cls)     #通过object为类开辟空间
            cls.__init__(obj,*args,**kwargs)   # 调回当前被控制的类的自身的init方法，完成名称空间的赋值
            return obj

    class Student(object,metaclass):          # type(class_name,bases,namespace)
        pass
问题：
    1、继承是想获得父级的属性和方法，元类是要将类的创建和对象的创建的加以控制
    2、类的创建由元类的__init__方法控制
            元类（class_name,bases,namespace）=>元类.__init__来完成实例化
    3、类的对象的创建由元类的__call__方法控制
            对象的产生是需要开辟空间的，在__call__中用object.__new__()来完成的
五、单例
单例：一个类只能产生一个实例
为什么要有单例：
    1、该类需要对象的产生
    2、对象一旦产生，在任何位置实例化对象，只能得到第一次实例化出来的对象
    3、在对象唯一创建后，可以通过属性修改或方法间接修改属性，来完成数据的更新，不能通过实例化方式更新数据
实现方法：
    1、将类的对象当作模块导入，当第一次导入时，实例化一次对象，之后再导入时就会直接引用第一次实例化出的对象
    2、约定别用类名（）来实例化对象，用类方法来获取唯一对象
        class Songs:
            __instance = None
            @classmethod
            def getInstance(cls):
                if cls.__instance == None:
                    cls.__instance = cls()
                return cls.__instance
        s1 = Songs.getInstance()
        s2 = Songs.getInstance()
    3、类一旦有__new__方法，该类的实例化有__new__来控制,不会执行 __init__
        class Songs:
            __instance = None
            def __new__(cls,song_name,*args,**kwargs):
                if cls.__instance == None:
                    cls.__instance = object.__new__(cls)
                    cls.__instance.song_name = song_name
                return cls.__instance
            def chang_song(self,song_name):
                self.song_name = song_name
        s1 = Songs('aaa')
        s2 = Songs('bbb')
        print(s1.song_name,s2.song_name)
        s2.chang_song('bbb')
        print(s1.song_name,s2.song_name)
    4、装饰器
        def outer(cls):
            __instance = None
            def inner(*args,**kwargs):
                nonlocal __instance
                if __instance == None:
                    __instance = cls(*args,**kwargs)
                return __instance
            return inner
        @outer
        class Songs:
            pass
        s1 = Songs()
        s2 = Songs()
    5、元类
        class SingleMeta(type):
            __instance = None
            def __call__(cls,*args,**kwargs):
                if SingleMeta.__instance == None:
                    SingleMeta.__instance = object.__new__(cls)
                    cls.__init__(SingleMeta.__instance,*args,**kwargs)
                return SingleMeta.__instance
        class Songs(metaclass=SingleMeta):
            def __init__(self):
                pass
        s1 = Songs()
        s2 = Songs()
六、面向对象方法的补充
class A:
    #对象方法
    def t1(self):
        pass

    #类方法
    @classmethod
    def t2(cls):
        pass

    #静态方法（最先被加载）
    @staticmethod
    def t3():
        pass