元类是什么
Python程序员经常说一句话：”一切皆对象”，意思是在Python中，你能见到的所有东西，包括int, float, function等等都是对象。但是在日常的开发中，当说到对象的时候，我们可能不会马上就想到类。实际上类也是对象，既然类也是对象，那么就存在一种途径来创建一个类，这就是元类出场的地方，元类就是创建类的类。
元类做了什么
元类会拦截类的创建过程，对类进行修改，然后返回修改后的类。
仅仅看上面这一句话，元类似乎很简单，但是由于元类可以改变一个类的创建过程，可以在其中做一些奇技淫巧的事情，就会让整个事情变得异常晦涩难懂。
type是python中一切类的元类，对一个对象一直调用type()，就会发现最终都会指向type， type比较特殊，type自己是自己的元类。
可以使用type这样创建一个类
其中，type接受的第一个参数是类的名字，第二个参数是一个元组，用来指定需要继承的类，第三个参数是一个字典，在这个字典里面可以把一个类需要的属性、方法用一个字典放进去，这样所有这个元类生成的类都会具有这些属性。
上面的代码等效于下面的代码：
此外，也可以通过type创建自己的元类，然后用这个元类来创建类：
在上面的元类中我们对类的属性进行了检查，如果类的属性不是小写的（不符合PEP8 风格），那么我们强制把类的属性转换成小写。通过这种方式，我们强制子类符合一定的编码风格（子类的属性都必须是小写），这只是元类应用中的hello word，使用元类还可以做更多其它的事情。
我们来实现一个稍微复杂一点的需求。
我们知道Python中的namedtuple可以很方便地用来表述一条数据，假设我们要用元类实现一个namedtuple，为了简单起见，我们只要求这个实现可以接受位置参数，一个可能的实现是这样的：
这样，我们就拥有了一个简单的具名元组，我们可以像使用Python的namedtuple一样进行使用
元类中需要注意的几个方法
元类中，我们通常通过定义__new__或者__init__或者__call__来控制类的创建过程，__new__在类创建之前调用，可以在类创建之前进行一些修改操作，__init__在类被创建之后，对被创建的类进行一些修改，__call__在实例化类的时候调用，通常情况下，我们只需要定义其中一个就足够了，具体使用哪个，可以根据业务场景进行选择。
此外，如果需要接受额外的参数，我们还需要定义__prepare__方法，这个方法会为类准备命名空间，但是通常都不需要定义这个方法，使用默认的就可以了。
比如我们要用元类实现一个单例模式，下面是一个简单的例子：
在上面的例子中，我们在元类中实现了__call__方法，在对类实例化的时候进行检查，如果类已经有实例了，我们就返回已有的实例，保证类只会实例化一次。当然这个元类还有很多缺陷，比如多个类都用这个元类的时候，实际上实例会混淆，这是另一个问题，先不在这里展开。
元类怎么用
答案就是：通常情况下你不需要使用元类
关于元类的使用，Python里面有一个广泛传播的解释，原版如下：
在我们开发工作中，我们实际很少会遇到需要需要动态创建一个类的地方，万一我们遇到了需要动态改变一个类的时候，我们还可以通过类装饰器和猴子补丁实现，这两种方法相比于元类都更加容易理解。
上面的例子只是元类使用场景里面的一些极简示例，主要在于对元类有一个初始的认知，真正用到元类的场景及其实现都会比上面的例子复杂很多，目前，我们只需要知道下面两个点就可以了。
- 类创建实例，元类创建类，元类的实例是类
- 一般情况下，不需要使用元类
Original: https://www.cnblogs.com/buxizhizhoum/p/15545054.html
Author: Go_Forward
Title: 什么是元类
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