“元类”、“新的”、“cls”和“super”到底是什么机制？

Question

我读过这样的帖子：

1. What is a metaclass in Python?
2. What are your (concrete) use-cases for metaclasses in Python?
3. Python's Super is nifty, but you can't use it

但不知怎的我搞糊涂了。很多困惑比如：

我什么时候，为什么要做这样的事情？

# Refer link1
return super(MyType, cls).__new__(cls, name, bases, newattrs)

或者

# Refer link2
return super(MetaSingleton, cls).__call__(*args, **kw)

或者

# Refer link2
return type(self.__name__ + other.__name__, (self, other), {})

超级到底是怎么工作的？

什么是link1中的类注册和注销，它到底是如何工作的？（我想这和singleton有关。我可能错了，我是C背景的。我的编码风格仍然是函数式和面向对象的混合。

类实例化（子类、元类、超类、类型）和方法调用的流程是什么

metaclass->__new__, metaclass->__init__, super->__new__, subclass->__init__ inherited from metaclass

）使用注释良好的工作代码（尽管第一个链接非常接近，但它不讨论cls关键字和super（..）以及registry）。最好是具有多重继承的示例。

备注：我将最后一部分作为代码，因为堆栈溢出格式正在转换文本metaclass->__new__ 到元类->；新建

Answer 1

好吧，你已经把一些概念混为一谈了！我要问你几个具体的问题。

一般来说，理解super、MRO和metclasses要复杂得多，因为在Python的最后几个版本中，这个棘手的领域发生了很多变化。

Python's own documentation是一个非常好的参考，并且完全是最新的。有一个IBM developerWorks article可以作为一个介绍，它采用了一种更基于教程的方法，但是请注意，它已经有5年的历史了，并且花了很多时间讨论元类的老式方法。

super是访问对象的超级类的方式。它比（例如）Java的super关键字更复杂，这主要是由于Python中的多重继承。正如Super Considered Harmful所解释的，使用super()可能会导致隐式地使用超级类链，其顺序由Method Resolution Order（MRO）定义。

通过调用类（而不是实例）上的mro()，可以很容易地看到类的MRO。注意，元类不在对象的超类层次结构中。

Thomas元类的描述here非常好：

A metaclass is the class of a class. Like a class defines how an instance of the class behaves, a metaclass defines how a class behaves. A class is an instance of a metaclass.

在您给出的示例中，下面是发生的情况：

1. 正在调用__new__ 冒泡到 先生。在这种情况下，super(MyType, cls)将解析为type； 调用type.__new__让Python 完成这是正常情况 创建步骤。

2. 这个例子使用的是元类 强制执行一个单子。他是 重写中的__call__ 元类，以便每当类 实例被创建，他拦截 可以绕过实例 如果已经有一个 （存储在cls.instance中）。注意 在 元类不够好， 因为只有在 创建类。超越 __new__在类上可以工作， 然而。

3. 这显示了一种动态地 创建类。他来了 附加提供的类的名称 到创建的类名，以及 将其添加到类层次结构中 我也是。

我不确定您要查找的是哪种类型的代码示例，但这里有一个简短的示例，显示了元类、继承和方法解析：

class MyMeta(type):
    def __new__(cls, name, bases, dct):
        print "meta: creating %s %s" % (name, bases)
        return type.__new__(cls, name, bases, dct)

    def meta_meth(cls):
        print "MyMeta.meta_meth"

    __repr__ = lambda c: c.__name__

class A(object):
    __metaclass__ = MyMeta
    def __init__(self):
        super(A, self).__init__()
        print "A init"

    def meth(self):
        print "A.meth"

class B(object):
    __metaclass__ = MyMeta
    def __init__(self):
        super(B, self).__init__()
        print "B init"

    def meth(self):
        print "B.meth"

class C(A, B):
    __metaclass__ = MyMeta
    def __init__(self):
        super(C, self).__init__()
        print "C init"

>>> c_obj = C()
meta: creating A (<type 'object'>,)
meta: creating B (<type 'object'>,)
meta: creating C (A, B)
B init
A init
C init
>>> c_obj.meth()
A.meth
>>> C.meta_meth()
MyMeta.meta_meth
>>> c_obj.meta_meth()
Traceback (most recent call last):
  File "mro.py", line 38, in <module>
    c_obj.meta_meth()
AttributeError: 'C' object has no attribute 'meta_meth'