Python21_使用枚举类和元类

Python

使用枚举类

为这样的枚举类型定义一个 class 类型，然后，每个常量都是 class 的一个唯一实例。Python 提供了 Enum 类来实现这个功能：

>>> from enum import Enum
>>> Month=Enum('Month',('Jan','Feb','Mar','Apr','May','Jun','Jul','Aug','Sep','Oct','Nov','Dec'))
>>> for name,member in Month.__members__.items():
...     print(name,'=>',member,',',member.value)
...
Jan => Month.Jan , 1
Feb => Month.Feb , 2
Mar => Month.Mar , 3
Apr => Month.Apr , 4
May => Month.May , 5
Jun => Month.Jun , 6
Jul => Month.Jul , 7
Aug => Month.Aug , 8
Sep => Month.Sep , 9
Oct => Month.Oct , 10
Nov => Month.Nov , 11
Dec => Month.Dec , 12

如果需要更精确地控制枚举类型，可以从 Enum 派生出自定义类：

from enum import Enum, unique
@unique
class Weekday(Enum):
    Sun = 0 # Sun 的 value 被设定为 0
    Mon = 1
    Tue = 2
    Wed = 3
    Thu = 4
    Fri = 5
    Sat = 6

访问这些枚举类型可以有若干种方法：

>>> day1 = Weekday.Mon
>>> print(day1)
Weekday.Mon
>>> print(Weekday.Tue)
Weekday.Tue
>>> print(Weekday['Tue'])
Weekday.Tue
>>> print(Weekday.Tue.value)
2
>>> print(day1 == Weekday.Mon)
True
>>> print(day1 == Weekday.Tue)
False
>>> print(Weekday(1))
Weekday.Mon
>>> print(day1 == Weekday(1))
True
>>> Weekday(7)
Traceback (most recent call last):
  ...
ValueError: 7 is not a valid Weekday
>>> for name, member in Weekday.__members__.items():
...     print(name, '=>', member)
...
Sun => Weekday.Sun
Mon => Weekday.Mon
Tue => Weekday.Tue
Wed => Weekday.Wed
Thu => Weekday.Thu
Fri => Weekday.Fri
Sat => Weekday.Sat

使用元类

type()

要定义一个 Hello 的 class，就写一个 hello.py 模块：执行结果就是动态创建出一个 Hello 的 class 对象，测试如下：

>>> class Hello(object):
...     def hello(self,name='world'):
...         print('Hello,%s.' % name)
...
>>> from hello import Hello
>>> h=Hello()
>>> h.hello()
Hello,world.
>>> print(type(Hello))
<class 'type'>
>>> print(type(h))
<class '__main__.Hello'>

type() 函数可以查看一个类型或变量的类型，Hello 是一个 class，它的类型就是 type，而 h 是一个实例，它的类型就是 class Hello。

type() 函数既可以返回一个对象的类型，又可以创建出新的类型，比如，我们可以通过 type() 函数创建出 Hello 类，而无需通过 class Hello(object)... 的定义：

>>> def fn(self,name='world'):
...     print('Hello,%s.' % name)
...
>>> Hello=type('Hello',(object,),dict(hello=fn))
>>> h=Hello()
>>> h.hello()
Hello,world.
>>> print(type(Hello))
<class 'type'>
>>> print(type(h))
<class '__main__.Hello'>

要创建一个 class 对象，type() 函数依次传入3个参数：

class的名称；

继承的父类集合，注意 Python 支持多重继承，如果只有一个父类，别忘了 tuple 的单元素写法；

class 的方法名称与函数绑定，这里我们把函数 fn 绑定到方法名 hello 上。

metaclass

先定义 metaclass，就可以创建类，最后创建实例。

定义 ListMetaclass，按照默认习惯，metaclass 的类名总是以 Metaclass 结尾，以便清楚地表示这是一个 metaclass：

>>> class ListMetaclass(type):
...     def __new__(cls,name,bases,attrs):
...         attrs['add']=lambda self,value:self.append(value)
...         return type.__new__(cls,name,bases,attrs)
...

有了 ListMetaclass，我们在定义类的时候还要指示使用 ListMetaclass 来定制类，传入关键字参数 metaclass：

>>> class MyList(list,metaclass=ListMetaclass):
...     pass

__new__() 方法接收到的参数依次是：

当前准备创建的类的对象；

类的名字；

类继承的父类集合；

类的方法集合。

测试一下 MyList 是否可以调用 add() 方法：

>>> L=MyList()
>>> L.add(1)
>>> L
[1]