元类(Metaclass)是Python中面向对象编程的高级特性,用于创建和控制类的定义。它是类的“模板”或“工厂”,在类加载时动态修改其行为。以下是关键知识点:

1. 元类基本概念

  • 类是对象:在Python中,type()是元类,用于创建类
  • 元类继承:元类必须继承自type,例如:
    class MyMeta(type):
        pass
    
  • 📌 图片:
    Python类继承结构

2. 元类的用途

  • 自定义类创建逻辑(如自动注册子类)
  • 验证类属性(防止非法字段)
  • 限制类的继承关系
  • 📌 图片:
    元类使用场景

3. 元类使用示例

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

class Foo(metaclass=Singleton):
    pass

📌 了解更多Python高级特性,请访问 /docs/advanced_python_topics

4. 注意事项

  • 避免过度使用,可能导致代码难以维护
  • 与装饰器结合使用时需谨慎
  • 📌 图片:
    元类最佳实践