Python系列(十)元类编程

Posted by YaPi on December 21, 2018

@property

使用@property添加一个没有定义的属性

使用@属性名.setter为添加的属性赋值

from datetime import date, datetime


class User:
    def __init__(self, name, birthday):
        self.name = name
        self.birthday = birthday

    @property
    def age(self):
        return datetime.now().year - self.birthday.year

    # 为此属性添加赋值方法
    @age.setter
    def age(self, value):
        self.birthday = date(value, self.birthday.month, self.birthday.day)


if __name__ == "__main__":
    user = User('erwa', date(year=2010, month=1, day=12))
    # 没有定义age属性
    # 使用@property装饰器可添加一个属性
    print(user.age)

    user.age = 2002
    print(user.age)

_getattr_ 和 _getattribute_

_getattr_ 在查找不到属性的时候调用

对于一个属性来说,查找属性的顺序是先找实例变量是否存在,不存在则找类变量中是否存在。 若有继承关系,会找父类中的类变量。当都不存在时,使用实例.属性名获取的时候会抛出异常。 此时,若不想抛出异常,可在类中复些此方法

class A:
    def __init__(self):
        pass
    # 没有找到属性值的时候才调用此方法
    # 若有返回值,则返回相应数据,若无返回值,则返回None     
    def __getattr__(self, iterm):
        return xxxx
        
    # 首先就会调用此方法,无论属性中是否有    
    def __getattribute__(self, iterm):
        return xxxx

属性查找顺序

如果user是某个类的实例,那么user.age(以及等价的getattr(user,’age’))首先调用__getattribute__。 如果定义了__getattr__方法,那么在__getattribute__抛出AttributeError的时候就会调用__getattr__。 而对于描述符(_get_)的调用,则是发生在__getattribute__内部的。

user = User(),那么user.age顺序如下:

1) 如果 ‘age’ 是出现在User(类变量)或其基类的__dict__中,且age是 data descriptor(数据描述符类型,类似上述 IntField)则调用其数据描述符中的__get__方法

class A:
    age = IntFiled()

2) 如果 ‘age’ 出现在obj(对象的实例,这里指代user)的__dict__中,那么直接返回 obj._dict_[‘age’],否则

3) 如果 ‘age’ 出现在User或其基类的__dict__中

   3.1) 如果age是 non-data descriptor,那么调用其__get__方法
        '''
        class B:
            age = NonDataIntField()
        '''

   3.2) 否则, 返回__dict__['age']

4) 如果User有__getattr__方法,调用__getattr__方法,否则

5) 抛出AttributeError

import numbers

# 数据描述符 实现__get__ 和 __set__
class IntField:
    def __get__(self, instance, owner):
        return self.value

    def __set__(self, instance, value):
        if not isinstance(value, numbers.Integral):
            raise ValueError("int value need")
        if value < 0:
            raise ValueError("value must over 0")

        self.value = value

    def __delete__(self, instance):
        self.value = None


# 非数据属性描述符
class NonDataIntField:
    def __get__(self, instance, owner):
        return self.value


class User:
    age = IntField()


if __name__ == "__main__":
    u = User()
    u.age = 32
    print(u.__dict__)
    print(u.age)

_new_ 和 _init_

class User:
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print("in new")
        return super().__new__(cls)

    def __init__(self, name):
        print("init")
        self.name = name


# new 是用来控制对象的生成过程,在对象生成之前
# init 是用来完善对象的
# 如果new方法不反悔对象,则不会调用init函数
# 且,如果创建时指定了参数,则,__init__方法中的参数需要一致,否则会报错
if __name__ == '__main__':
    u = User('123')

元类编程

实现ORM

import numbers


class Field:
    pass


# 数据属性描述符
class IntField(Field):
    def __init__(self, db_column, min_value=0, max_value=20):
        self._value = None
        self.min_value = min_value
        self.max_value = max_value
        self.db_column = db_column

    def __get__(self, instance, owner):
        return self._value

    def __set__(self, instance, value):
        if not isinstance(value, numbers.Integral):
            raise ValueError("int value need")
        if value < self.min_value or value > self.max_value:
            raise ValueError("value must between min_value and max_value")
        self._value = value


# 数据属性描述符
class CharField(Field):
    def __init__(self, db_column, max_length=None):
        self._value = None
        self.db_column = db_column
        if max_length is None:
            raise ValueError("length Error")

        self.max_length = max_length

    def __get__(self, instance, owner):
        return self._value

    def __set__(self, instance, value):
        if not isinstance(value, str):
            raise ValueError("char value need")
        if len(value) > self.max_length:
            raise ValueError("char length error")
        self._value = value


class ModeMetaClass(type):
    def __new__(mcs, name, bases, attrs, **kwargs):
        if name == "BaseModel":
            # __new__必须要返回一个对象,否则__init__函数不会执行
            return super().__new__(mcs, name, bases, attrs, **kwargs)
        fields = {}
        for key, value in attrs.items():
            if isinstance(value, Field):
                fields[key] = value
        attrs_meta = attrs.get("Meta", None)
        _meta = {}
        db_table = name.lower()
        if attrs_meta is not None:
            table = getattr(attrs_meta, "db_table", None)
            if table is not None:
                db_table = table
        _meta["db_table"] = db_table
        attrs["_meta"] = _meta
        attrs["fields"] = fields
        del attrs["Meta"]

        # return super(ModeMetaClass, mcs).__new__()
        # __new__必须要返回一个对象,否则__init__函数不会执行
        return super().__new__(mcs, name, bases, attrs, **kwargs)


class BaseModel(metaclass=ModeMetaClass):
    def __init__(self, *args, **kwargs):
        for key, value in kwargs.items():
            setattr(self, key, value)

        return super().__init__()

    def save(self):
        fields = []
        values = []
        for key, value in self.fields.items():
            db_column = value.db_column
            if db_column is None:
                db_column = key.lower()
            fields.append(db_column)
            value = getattr(self, key)
            values.append(str(value))

        sql = "insert {db_table}({fields}) value({values})".format(db_table=self._meta["db_table"],
                                                                   fields=','.join(fields),
                                                                   values=','.join(values))

        print(sql)


class User(BaseModel):
    name = CharField(db_column='name', max_length=10)
    age = IntField(db_column='age', min_value=0, max_value=100)

    class Meta:
        db_table = "user"


if __name__ == '__main__':
    user = User(name='Yapi', age=28)
    # user.name = 'Yapi'
    # user.age = 28
    user.save()