python：元类中__new__的调用时机

Question

下面的代码无法编译，它提示：

NameError: name 'fields' is not defined

在最后一行。是不是因为 __new__ 这个方法要等到 fields 赋值后才被调用？我该怎么办呢？

class Meta(type):
    def __new__(mcs, name, bases, attr):
        attr['fields'] = {}
        return type.__new__(mcs, name, bases, attr)

class A(metaclass = Meta):
    def __init__(self, name):
        pass

class B(A):
    fields['key'] = 'value'

补充：

我发现这不是时间上的问题，而是名字隐藏的问题。如果我直接写 A.fields，就没问题了。

我想知道为什么我不能使用 fields 或者 super().fields。

Answer 1

在执行 fields['key'] = 'value' 这行代码之前，元类的机制还没有开始工作。

class foo(object):
    var1 = 'bar'

    def foobar(self):
        pass

当 Python 遇到 class 这个声明时，它会进入一个新的局部命名空间。

1. 首先，它会执行 var1 = 'bar' 这行代码。这相当于 locals()['var1'] = 'bar'。

2. 接着，它会执行 def foobar 这行代码。这相当于 locals()['var'] = 编译函数的结果。

3. 然后，它会把 locals()、类名、继承的类和元类一起传给元类的 __new__ 方法。在这个例子中，元类就是 type。

4. 最后，它会退出这个新的局部命名空间，把从 __new__ 返回的类对象放到外部命名空间中，并命名为 foo。

当你使用 A.fields 时，代码是可以工作的，因为类 A 已经被创建，以上的过程也已经执行过，你的 Meta 在 A 中安装了 fields。

你不能使用 super().fields，因为类名 B 在 super 运行时还没有定义。也就是说，你需要用 super(B).fields，但 B 是在类创建之后才定义的。

更新

这里有一些代码，可以根据你对我评论的回复来实现你想要的功能。

def MakeFields(**fields):
    return fields

class Meta(type):
    def __new__(mcs, name, bases, attr):
        for base in bases:
            if hasattr(base, 'fields'):
                inherited = getattr(base, 'fields')
                try:
                    attr['fields'].update(inherited)
                except KeyError:
                    attr['fields'] = inherited
                except ValueError:
                    pass
        return type.__new__(mcs, name, bases, attr)

class A(metaclass=Meta):
    fields = MakeFields(id='int',name='varchar') 

class B(A):
    fields = MakeFields(count='int')

class C(B):
    pass

class Test(object):
    fields = "asd"

class D(C, Test):
    pass

print C.fields
print D.fields