在类似Django的表单实现中使用 metaclass 的优点是什么？

Question

先说一下背景……我在研究Django的表单源代码，想了解Django中表单的实现方式，同时顺便学习一些Python。Django是通过一个叫做DeclaredMetaFields的元类来实现表单的。

这里有一个非常简单的类图，展示了类似Django的表单实现方式（链接到示例代码）。

接下来是一个实例图。

这里是一个非常简单的实现，和上面的类实现方式不同，没有使用元类（链接到示例代码）。

我理解元类的概念，也明白Django代码是怎么工作的。接下来是问题。

1. 除了明显的好处，比如语法优雅之外，元类实现还有其他好处吗？
2. 有没有可能在不使用像BoundField这样的中间对象的情况下实现元类的功能？

Answer 1

语法上的好处非常重要。毕竟，在面向对象编程（OOP）语言中，类的存在其实就是语言的一种语法优势。

在你提到的没有元类的简单实现中，你提到在字典（Dict）里描述字段。你可能没有注意到，这实际上是SortedDict，因为字段的顺序是很重要的。所以我还需要定义一个fields_order的列表。

接下来一个重要的概念是ModelForm。使用元类的方法可以简单地告诉我使用哪个模型，以及在Meta属性中哪些字段，这样它就会自动创建并映射字段到模型上。如果没有元类的方法，我可能需要使用类似CreateFieldsFromModel和MapFieldsToModel的东西。或者你也可以在__init__方法中为我处理这些。但等等，__init__方法已经够复杂了，有很多参数，比如data、initial、files等等。

class MyForm(Form):
    fields = {
        'one': ...
        ...
    }
    fields_order = [...]
    model_fields = ???

Class MyForm2(MyForm):
    fields = MyForm.fields + {...}

# ... hey this API sucks! I think I'll go with another framework.

而且在表单中还有很多其他可以配置的内容，所有这些都有详细的文档。

所以对我来说，由于配置逻辑非常复杂，Form看起来就是在要求通过定义对象和工厂逻辑来实现。而这时，Python的元类就可以帮助用户隐藏工厂的复杂性。这很酷，因为它让初学者思考得少一些。

而且，确实这都是语法糖，目的就是为了让API更易于使用。

当然，也可以不使用元类、绑定字段或其他任何东西。最终，确实可以把所有表单的实现写在一个函数里，把所有定义放在一个大的字典（或者xml？）中。但这样真的容易使用、容易理解、容易扩展吗？