Python 元类这样用会产生问题吗？

class Metaclass(type):

    func_list = []

    def __new__(cls, name, base, attrs):
        obj = type.__new__(cls, name, base, attrs)()
        for k,v in attrs.items():
            if k.startswith('at'):
                func = obj.__getattribute__(k)
                Metaclass.func_list.append(func)
        return type.__new__(cls, name, base, attrs)


class A(object, metaclass=Metaclass):

    def at_func1(self):
        print('A_func1')

    def at_func2(self):
        print('A_func2')

请问这是最优的吗？或者一般的解决方法是什么？

有没有办法在元类里面不创建 obj 的情况下，实现我上面的需求？即obj = type.__new__(cls, name, base, attrs)()没有这行代码因为 obj 并不会随着元类创建类的完毕而销毁，会有一个元类创建的实例对象（ obj ）常驻内存，而这个实例有太多额外的东西是不需要的，我仅仅需要的是里面的两个特定函数at_func1和at_func2

如果我把下面的at_func1(self)里面的 self 删掉，确实可以实现，不创建实例的情况下完成上面的需求

但是这样导致的另一个结果就是，我如果自己在其他地方新建一个 a=A(）的实例，那么执行a.at_func1()就会报错，有没有办法能权衡这两点？

满足需求的情况下，

1.在元类里面无需创建 obj

2.在元类外面A().at_func1()能正常运行

元类

Obj

cls

at_func1

9 条回复 • 2019-07-01 14:33:27 +08:00

NullPoint

2019-06-29 18:32:40 +08:00 via Android

把两个方法变成静态方法就可以了吧，都不需要元类

BingoXuan

2019-06-29 18:56:34 +08:00 via Android

你是想把一个多个符合特定格式的实例方法加到一个类里面吗？

那直接构建一个类，其中一个类方法是通过 getattr 获取实例的方法，并加入类属性里面。如果实例方法的 self 要指定，那么用 function tool 的 partial 指定一个对象作为 self 传进去就好了。

Dilras

2019-06-29 20:15:34 +08:00

不需要创建 obj，atts 字典里面本身就存着函数对象，所以直接 append 就好了
```python
class Metaclass(type):

func_list = []

def __new__(mcs, name, base, attrs):
for k,v in attrs.items():
if k.startswith('at'):
mcs.func_list.append(v)
return type.__new__(mcs, name, base, attrs)
```

caneman

2019-06-29 21:07:14 +08:00

@NullPoint 方法和类后续都会扩展，直接用静态方法的话，没有办法维持一个满足给定条件的全部函数集合。

@BingoXuan 我想实现的大概是这样一种场景，我创建一个元类，和若干子类，子类可能随时会扩展，但是我需要的仅仅是子类中满足特定格式命名的方法（实例方法、类方法、静态方法等都可以），我想在元类里面创建一个列表，里面是所有满足条件的方法的集合，如：func_list = [fun1, fun2, fun3]，我想使这个列表中的元素（即每一个函数）可以直接执行，如：fun1()、func2()，而不需要其余多余的操作。

@Dilras attrs 中 v 确实存的是函数的引用，但是是无法通过直接在其后面加括号运行的（ func1()）这种方法运行的，会提示缺少(self)参数，如果改成将 func1 改成类方法就会提示缺少(cls)，如果什么都不填（ def func1():return 'xx'），那么我在其他地方实例化这个类，A().func1()就无法运行了...，（ A.func1()也不行）

我的问题实质可能是，能否把一个类通过某些手段转换成一个变量+函数的集合，不具有其他多余的东西（类似于闭包的感觉），同时在其他情况下能够保留类本身的特性。

lrxiao

2019-06-29 21:24:25 +08:00

没搞懂那不同的 self 怎么区分？除非你这个类是单例

BingoXuan

2019-06-30 18:13:52 +08:00

@caneman
“”“我的问题实质可能是，能否把一个类通过某些手段转换成一个变量+函数的集合，不具有其他多余的东西（类似于闭包的感觉），同时在其他情况下能够保留类本身的特性。”“”

这个设计有点不明所以，连你自己都不确定自己要什么，能实现什么功能，方便解决什么问题。总感觉你是实现类似 go 的 duck typing 风格的类。但我觉得如果一个类解耦成函数和变量的集合。应该通过类的多继承实现 mixin。通过多继承数据类和方法类，最终自由的组合任意数据类型和函数，实现高度解耦。甚至代理模式也可以。通过 override 代理类的__getattribute__方法，代理特定数据对象和方法对象的所有属性和方法。你甚至可以在__getattribute__这个方法里面通过访问 globals 获取当前所有定义的类的方法或者函数，再把数据扔进去执行。但这种 trick 我觉得都是苦劳。

普通的继承也可以把所有子类的对象捆绑到最终的父类对象上。在子类实例化时候，把子类的所有符合条件方法绑定到父类属性里面（下面代码我默认全部公开的实例方法绑定），你可能需要修改一下判断条件。对静态函数，方法，类函数等，可能需要用 functiontool 这个库进行修改参数，比如去掉 self，指定默认 self 等等。

class A:
subclass_list = []
def __init__(self):
for attr in dir(self):
if not attr.startswith('__') and isinstance(getattr(self,attr),MethodType):
self.__class__.subclass_list.append(getattr(self,attr))

frostming

2019-07-01 11:26:35 +08:00

你为什么可以用一个 dummy 的实例去调用方法呢？那我要指定实例怎么办？
如果调用方法跟 self 是什么没关系的话，你用 staticmethod 不就不用这个 obj 了吗？

你的想法和你的解决方法互相矛盾，叫人如何回答

caneman

2019-07-01 13:23:37 +08:00

@BingoXuan 谢谢。

我重新整理了下我的需求，
1. 有很多功能模块，每个功能模块里面有若干方法，在主线程里面，我只需要用到这些模块的某些特定方法，不需要实例化这些功能模块，仅仅调用方法。（这种情况下，每个模块类似于变量+方法的集合）。

2.在某些子线程里面，可能会实例化某一个功能模块（这种情况下，模块就是一般的类）。

3.另一个需要满足的是，我需要有一个功能模块中心，它能够自动感知功能模块的增删，以及去所有功能模块里面收集并维持一个满足条件的方法列表。

这样做的目的在于，我的主线程中的业务逻辑只需要关注功能模块中心即可，增删功能模块，不需要对其它地方做额外的变动。

因为绝大多数的情况下，都是 1 在发挥作用，极少数情况下才会用到 2，所以我不希望在 1 的时候需要实例化每个功能模块，因为实例化带来的附加属性我是完全用不到，虽然也占不到几个内存。当时之所以采用元类的方式来解决，也是出于这一点，不需要实例化子类的情况下，便能完成子类中属性方法的获取。

@frostming

采用静态方法的化，我如何才能获得这个静态方法的引用呢？即 func1 这个变量如何才能指向 A.func1()，以便我 func1()便能 A.func1(),__getattr__不是实例方法吗，元类里面 attrs 里面存的函数引用，对于静态方法也是不能直接执行。
for k,v in attrs.items(): v()这样是不行的

现在的情况，我基本放弃 1 的需求了，实例就实例把，也占不了太多东西，这样的化解决方案就很多了，

@BingoXuan @frostming 的方法都可以实现我的需求了。

frostming

2019-07-01 14:33:27 +08:00

@caneman 改成 staticmethod 以后你肯定不需要那个无用的 obj 了啊，用类本身就可以

func = getattr(cls, name)

1. 这类东西放在__init__里面而不是__new__里面
2. 用 getattr(cls, name)，不要直接用 cls.__getattribute__