python如何确定合适的元类？

Question

我可能在official doc 中找到答案，但我仍然无法得到它。您能否在第二种和第三种情况下给我更详细或更直接的解释？如果你能给我一些例子，我将不胜感激！

类定义的适当元类确定如下：

• 如果没有给出基类和显式元类，则使用type()；
• 如果给出了一个明确的元类，并且它不是 type() 的实例，那么它直接用作元类；
• 如果type() 的实例作为显式元类给出，或者定义了基类，则使用派生度最高的元类。

Answer 1

假设您试图通过一个元类（在本例中是两个元类）来实现单例模式。

class Singleton(type):
    _inst = {}

    def __call__(cls, *args, **kwargs):
        return cls._inst.setdefault(cls, super().__call__(*args, **kwargs))

class Singleton2(Singleton):
    def __call__(cls, *args, **kwargs):
        return super().__call__(*args, **kwargs)



class SingletonClass1(metaclass=Singleton):
    pass


class SingletonClass2(SingletonClass1, metaclass=Singleton2):
    pass


class SingletonClass3():
    pass


class SingletonClass4(SingletonClass2, metaclass=Singleton):
    pass

type(class_obj)函数返回class_obj的元类。

这是你的案例：

1. 如果没有给出基类和显式元类，则使用 type()；

   type(SingletonClass3) --> <class 'type'>

2.如果给出了一个显式的元类，并且它不是type()的实例，那么直接作为元类使用；

`type(SingletonClass2) --> <class '__main__.Singleton2'>`

3. 如果将 type() 的实例作为显式元类给出，或者定义了基类，则使用最派生的元类；

`type(SingletonClass4) --> <class '__main__.Singleton2'>`

如果你从SingletonClass1继承SingletonClass2却忘记从Singleton继承Singleton2，会导致TypeError。

派生度最高的元类是所有这些元类的子类型 候选元类。如果没有一个候选元类满足 标准，那么类定义将因 TypeError 而失败。

更新： 元类可以是函数，不是type 的实例，所以第二种情况（如果给出了明确的元类并且它不是类型的实例）可以与此相关。这是一个元类函数的单例实现。

def singleton_func(class_name, bases, attrs):
    _inst = {}

    def custom_new(cls):
        return _inst.setdefault(cls, object.__new__(cls))

    attrs['__new__'] = custom_new
    return type(class_name, bases, attrs)


class SingletonClass5(metaclass=singleton_func):
    pass