Python 元类

1. 什么是元类？
   元类就是创建类的类，type是最原始的一个元类。(实例是实例化的类，而类是元类的实例)
   python中一切皆为对象，所有的类都直接和间接的是type类的实例对象。
   另外，我们知道object是所有类的父类，同时object又是type类的实例对象。

2. 元类中的特殊方法

__new__(cls,name,base,attr)
    元类中, __new__ 是用来生成类的，只会调用一次

__init__(self, name, *args, **kwargs)
    该元类的实例(也就是普通类)创建后被调用，用于为初始化实例的，只会调用一次
    
__call__(self, *args, **kwargs)
    元类创建的实例(也就是普通类)，构造普通类的对象时调用，每次都会执行

3. 元类如何创建类

在元类中是通过 __new__ 函数生成类的, 该函数是静态函数。

1. type(类名称[str], 父类[()]，类的属性/函数[dict])

# 创建临时类
2. type.__new__(元类[type], 类名称[str], 父类[()]，类的属性/函数[dict])

4. 如何自定义元类？

# python3
class XXType(type): # 自定义元类必须要显式继承type类
    pass
    
class XXClass(metaclass=XXType): # 设置类的元类
    pass
 
# python2
# 设定 __metaclass__

5. 在单例模式中的应用

import threading

# 创建类时，type的init方法自动执行，类() 执行type的call方法（这个方法中会依次执行类的new、init方法
class SingletonType(type):
    _instance_lock = threading.Lock()

    def __call__(cls, *args, **kwargs):
        if not hasattr(cls, "_instance"):
            with SingletonType._instance_lock:
                if not hasattr(cls, "_instance"):
                    cls._instance = super(SingletonType, cls).__call__(*args, **kwargs)
        return cls._instance

class Foo(metaclass=SingletonType):
    def __init__(self):
        print(1)

# 创建对象时，类的init方法自动执行，对象() 执行类的call方法
obj = Foo()