class Monster(yaml.YAMLObject): yaml_tag = u ' !Monster ' def __init__ (self, name, hp, ac, attacks): self.name = name self.hp = hp self.ac = ac self.attacks = attacks def __repr__ (self): return " %s(name=%r, hp=%r, ac=%r, attacks=%r) " % ( self. __class__ . __name__ , self.name, self.hp, self.ac, self.attacks) monster1 = yaml.load( """ --- !Monster name: Cave spider hp: [2,6] # 2d6 ac: 16 attacks: [BITE, HURT] """ ,Loader= yaml.Loader) print (monster1) # Monster(name='Cave spider', hp=[2, 6], ac=16, attacks=['BITE', 'HURT']) print (type(monster1)) # <class '__main__.Monster'> print (yaml.dump(Monster( name = ' Cave lizard ' , hp=[3,6], ac=16, attacks=[ ' BITE ' , ' HURT ' ])) # dump() 返回 str # !Monster # ac: 16 # attacks: [BITE, HURT] # hp: [3, 6] # name: Cave lizard

上面的代码调用yaml.load(),就能把任意一个 yaml 序列载入成一个 Python Object;而调用yaml.dump(),就能把一个 YAMLObject 子类序列化。对于 load() 和 dump() 的使用者来说,他们完全不需要提前知道任何类型信息,这让超动态配置编程成了可能。

只要简单地继承 yaml.YAMLObject,就能让你的 Python Object 具有序列化和逆序列化能力。

metaclass 的超越变形特性怎么用?

YAML 怎样用 metaclass 实现动态序列化 / 逆序列化功能,看其源码

#Python 2/3 相同部分
class YAMLObjectMetaclass(type):
  def __init__(cls, name, bases, kwds):
    super(YAMLObjectMetaclass, cls).__init__(name, bases, kwds)
    if 'yaml_tag' in kwds and kwds['yaml_tag'] is not None:
      cls.yaml_loader.add_constructor(cls.yaml_tag, cls.from_yaml)
  # 省略其余定义
# Python 3
class YAMLObject(metaclass=YAMLObjectMetaclass):
  yaml_loader = Loader
  # 省略其余定义
# Python 2
class YAMLObject(object):
  __metaclass__ = YAMLObjectMetaclass
  yaml_loader = Loader
  # 省略其余定义

YAMLObject 把 metaclass 都声明成了 YAMLObjectMetaclass

在你定义任何 YAMLObject 子类时,Python 会强行插入运行下面这段代码
cls.yaml_loader.add_constructor(cls.yaml_tag, cls.from_yaml)

Python 底层语言设计层面是如何实现 metaclass 的?

第一,所有的 Python 的用户定义类,都是 type 这个类的实例。

class MyClass:
instance = MyClass()
print(type(instance))
#<class '__main__.MyClass'>
print(type(MyClass))
#<class 'type'>

instance 是 MyClass 的实例,而 MyClass 不过是“上帝”type 的实例。

第二,用户自定义类,只不过是 type 类的__call__运算符重载。
class MyClass:
  data = 1
instance = MyClass()
print(MyClass, instance)
#(__main__.MyClass, <__main__.MyClass instance at 0x7fe4f0b00ab8>)
print(instance.data)
MyClass = type('MyClass', (), {'data': 1})
instance = MyClass()
print(MyClass, instance)
#(__main__.MyClass, <__main__.MyClass at 0x7fe4f0aea5d0>)
print(instance.data)

  可以看出,定义Myclass的时候Python实际调用的是type(classname, superclasses, attributedict),就是 type 的__call__运算符重载,接着会进一步调用

type.__new__(typeclass, classname, superclasses, attributedict)
type.__init__(class, classname, superclasses, attributedict)
  第三,metaclass 是 type 的子类,通过替换 type 的__call__运算符重载机制,“超越变形”正常的类。
  一旦你把一个类型 MyClass 的 metaclass 设置成 MyMeta,MyClass 就不再由原生的 type 创建,而是会调用 MyMeta 的__call__运算符重载。
class = type(classname, superclasses, attributedict) 
# 变为了
class = MyMeta(classname, superclasses, attributedict)

使用 metaclass 的风险

  正如你所看到的那样,metaclass 会"扭曲变形"正常的 Python 类型模型。所以,如果使用不慎,对于整个代码库造成的风险是不可估量的。换句话说,metaclass 仅仅是给小部分 Python 开发者,在开发框架层面的 Python 库时使用的。而在应用层,metaclass 往往不是很好的选择。

  极客时间《Python 核心技术与实战》

class Mymeta(type):
    def __init__(self, name, bases, dic):
        super().__init__(name, bases, dic)
        print('===>Mymeta.__init__')
        print(self.__name__)
        print(dic)
        print(self.yaml_tag)
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print('===>Mymeta.__new__')
        print(cls.__name__)
        return type.__new__(cls, *args, **kwargs)
    def __call__(cls, *args, **kwargs):
        print('===>Mymeta.__call__')
        obj = cls.__new__(cls)
        obj.testPerporet = 'change' #修改子类的属性
        cls.__init__(cls, *args, **kwargs)
        return obj
class Foo(metaclass=Mymeta):
    yaml_tag = '!Foo'
    testPerporet = 'orig'
    def __init__(self, name):
        print('Foo.__init__')
        self.name = name
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print('Foo.__new__')
        return object.__new__(cls)
foo = Foo('foo')
print(foo.__dict__)
尘墨 提供的参考代码