学习笔记01--单例和元类

1. 元类

参考http://python.jobbole.com/88795/，个人觉得讲解的很透彻。

元类是一个类的类，该类是它的元类的一个实例。类的定义由它的元类决定，所以我们用类A创建一个类时，Python通过调用A=type(name, bases, dict)创建它，name--类的名字，bases--基类，dict--属性变量。如下两段代码，其实作用一样。

# 创建一个Hello类，拥有属性say_hello
class Hello():
    def say_hello(self, name='world'):
        print('Hello, %s.' % name)

# 从Hello类创建一个实例hello
hello = Hello()
# 使用hello调用方法say_hello
hello.say_hello()

def fn(self, name='world'): # 假如我们有一个函数叫fn
    print('Hello, %s.' % name)
    
Hello = type('Hello', (object,), dict(say_hello=fn)) # 通过type创建Hello class

# 从Hello类创建一个实例hello
hello = Hello()
# 使用hello调用方法say_hello
hello.say_hello()

Python3.5中的一个示例元类的实现：

class MyInt(type):
    def __call__(cls, *args, **kwds):
        print('***** Here is My int *****', args)
        print('Now do whatever you want with these objects...')
        return type.__call__(cls, *args, **kwds)
    
class int(metaclass=MyInt):
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y
        
i = int(3, 5)

以上代码说明，对于已存在的类来说，当需要创建对象时，将调用Python的特殊方法__call__，意味着现在元类控制着对象的实例化。

2. 基于元类实现单例

以上思路说明元类对类创建和对象实例化有更多的控制权，所以可以用于创建单例。以下代码为单例的元类实现。

class MetaSingleton(type):
    _instances = {}
    def __call__(cls, *args, **kwargs):
        if cls not in cls._instances:
            cls._instances[cls] = super(MetaSingleton, cls).__call__(*args, **kwargs)
        return cls._instances[cls]
    
class Logger(metaclass=MetaSingleton):
    pass

if __name__ == '__main__':
    logger1 = Logger()
    logger2 =Logger()
    print(logger1)
    print(logger2)                       # same address