python - 当计算 Python 类时如何运行代码

Question

我有一个类层次结构，我想注册它，以便以后可以访问它。到目前为止，我一直在手动完成:

class FirstClass(MyBaseClass):
    ....
registry.register(FirstClass)

class SecondClass(FirstClass):
    ....
registry.register(SecondClass)

我正在寻找一种在评估类时(即，当有人导入带有该类的包时)调用 registry.register(Class) 的方法，而不必显式调用它.

我想我必须向 MyBaseClass 添加一些东西，但我不知道是什么。所有特殊方法似乎都与实例相关，而不是与类相关。

有办法做到这一点吗？

说明: 注册表跟踪从 BaseClass 派生的类。在代码中的某个时刻，我会检查所有这些类并实例化对象。它比这更复杂一些，因为注册表还做其他事情，但这就是主要思想。

Answer 1

这正是元类的用途:将操作应用于整个类层次结构:

In [1]: def register(cls):
   ...:     # just to show when it is called.
   ...:     print('Register: {}'.format(cls))
   ...: 
   ...: 
   ...: class MyMeta(type):
   ...:     def __new__(cls, name, bases, attrs):
   ...:         the_cls = super().__new__(cls, name, bases, attrs)
   ...:         register(the_cls)
   ...:         return the_cls

In [2]: class FirstClass(metaclass=MyMeta):
   ...:     pass
   ...: 
Register: <class '__main__.FirstClass'>
In [3]: class SecondClass(FirstClass):
   ...:     pass
   ...: 
Register: <class '__main__.SecondClass'>

请注意，您必须仅在层次结构的根中添加元类，并且它将在所有子类中继承，因此您只需将其添加为 MyBaseClass你就完成了。

有关深入的解释，请参阅这个问题:What is a metaclass in Python?

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我使用了python3语法。在 python2 中要添加元类，您必须设置 __metaclass__属性:

class MyClass(object):
    __metaclass__ = MyMeta

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我想指出，要获取类的子类，您可以使用 __subclasses__方法。不需要显式地跟踪它们，也不需要使用自定义元类:

In [4]: FirstClass.__subclasses__()
Out[4]: [__main__.SecondClass]