Django的models达成分析

python元类:**type()   **

 

元类是python高阶语法.
合理的行使可以收缩大气重复性的代码.

1      引子

 

1.1     神奇的Django中的models

咱俩先来看生龙活虎段在Django项目中常用的代码:

安装数据库models代码:

class Students(models.Model):
    name = models.CharField()
    age = models.IntegerField()

此处有多少个玄妙的地点,涉及到了python中最隐衷的多少个特征。

先看下有何样奇妙的地点:

  • 字段名称nameage自动调换为了数据库中的字段名称
  • 电动校验数据类型,models.IntegerField(),会校验设置的数据类型

此地用的是python的三个语法脾气:

  • 叙述符公约
  • 元类

咱俩来一步一步解开神秘面纱。

元类实际上做了以下三方面包车型大巴干活:

2      数据校验

 

2.1     数据校验难题

Python尽管是强类型的脚本语言,不过在概念变量时却回天乏术钦点变量的连串。

举个例子,我们在Student类中定义一个age字段,合法值日常为包含0的正整数,然而在python中无正整数的门类,只可以自身来校验。

class Student:
    def __init__(self, name, age):
        if isinstance(name,str):
            self.name = name
        else:
            raise TypeError("Must be a string")

        if isinstance(int, age):
            self.age = age
        else:
            raise TypeError("Must be an int")

 

唯独,假设更新岁龄时就能高出标题,无法重用校验逻辑。

有未有简短的艺术呢?

  • 干预创立类的经过
  • 修改类
  • 回去校正之后的类

2.2     使用property装饰器

动用property也是三个艺术,可以针对各类属性来安装,不过风度翩翩旦三个类有八个性格,代码就能够十分的多,而且发生大批量的冗余,就好像那样。

图片 1图片 2

class Student:
    def __init__(self, name, age, class_no, address, phone):
        self._name = None
        self._age = None
        self.__class_no = None
        self._address = None
        self._phone = None

        self.name = name
        self.age = age
        self.class_no = class_no
        self.address = address
        self.phone = phone

    @property
    def name(self):
        return self._name

    @name.setter
    def name(self, value):
        if not isinstance(value, str):
            raise ValueError("Must be string")
        self._name = value

    @property
    def age(self):
        return self._age

    @age.setter
    def age(self, value):
        if isinstance(value, int) and value > 0:
            self._age = value
        else:
            raise ValueError("age value error")

    @property
    def address(self):
        return self._address

    @address.setter
    def address(self, value):
        if not isinstance(value, str):
            raise ValueError("Must be string")
        self._address = value

View Code

 

代码冗余太多,每一个检查str的都要复制三回代码。

 

3      Python描述符

陈诉符提供了高贵、简洁、强壮和可选取的技术方案。一句话来讲,多个陈说符正是二个目的,该指标表示了三脾质量的值。

那就表示假使四个Student对象有贰天性质“name”,那么描述符正是另多少个能够用来表示属性“name”持有值的靶子。

呈报符左券中“定义了__get__”、“__set__”或”__delete__”
这一个特别格局,描述符是完毕在那之中八个或四个点子的指标。

为啥使用元类?

 

缘何要使用元类这种歪曲且易于失误的职能?
诚如情状下,大家并不会选取元类,99%的开采者并不会用到元类,所以一般不要思忖这么些标题。
元类主用用于创建API,一个头名的例子正是Django的ORM。
它让大家能够这么定义五个类:

 

class Person(models.Model):
  name = models.CharField(max_length=30)
  age = models.IntegerField()

 

运营下边包车型地铁代码:

guy = Person(name='bob', age='35')
print(guy.age)

重临的结果是int花色并非IntegerField对象。那是因为models.Model动用了元类,它会将Python中定义的字段转变来数据库中的字段。
因此接受元类,Django将复杂的接口转变到轻松的接口。

 

原型:type(类名,基类元组(可以为空,用于继承), 包含属性或函数的字典)

 以下三种写法都得以:

type(‘Class’,(object,),dict(hello=fun()))

type(‘Class’,(object,),{“hello”:fun()})

1、class 自定义的类名称

2、(object,卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎是世襲类,的元组,即便独有三个就写这种时势(object,);多少个(object,xxxx,)

3、dict(hello=fun()) 或 {“hello”:fun()}
第2个参数,是三个字典等号左是
自定义的点子名,侧面是已写好的措施名,这一个要注意,有参数且尚未私下认可值的动静下,要加括号;

 

def fun():
    print('hello world!')


if __name__=="__main__":

    h = type('Hello',(object,),dict(hello=fun()))
    tc = h()
    tc.hello

 

引用:

h 相当于收到Hello类;tc
= h()实例化类;tc.hello方法,调用的实际上是大家定义的fun方法。

    Hello = type('Hello',(object,),dict(hello=fun()))
    tc = Hello()
    tc.hello

 type()动态创制类后,还足以拉长越来越多的诀窍和性质:

def mysql():
    conn = pymysql.connect(host='127.0.0.1',port=3306 ,user='root' ,passwd='q123456' ,db='amsql' )
    cur = conn.cursor()
    sql = "SELECT * FROM amt_case_interface_table"
    ret = cur.execute(sql)
    print(cur.fetchmany(3))
    #conn.commit()

    cur.close()
    conn.close()

Hello.mysql = mysql()

调用:

tc.mysql

 

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不前行,不倒退,停止的情形是平昔不的.

联合前进,与君共勉,

 

3.1     版本一

 

图片 3图片 4

 1 class NameProperty:
 2     def __init__(self, name=""):
 3         self.name = name
 4 
 5     def __get__(self, instance, owner):
 6         if instance is None:
 7             return self
 8         return instance.__dict__.get(self.name)
 9 
10     def __set__(self, instance, value):
11         if not isinstance(value, str):
12             raise TypeError("name must be string")
13         instance.__dict__[self.name] = value
14         
15 
16 class Student:
17     name = NameProperty('name')
18     age = None
19     heghth = None
20     weight = None
21 
22     def __init__(self, name):
23         self.name = name
24 
25     def __str__(self):
26         return self.name
27 
28     @property
29     def age(self):
30         return self.age
31 
32     @age.setter
33     def age(self, value):
34         if not isinstance(value, int):
35             raise ValueError("must be int")
36         self.age = value
37 
38 s = Student("Stitch")
39 print(s)
40 s.name = 'name'
41 print(s.name)

View Code

 

其一本子存在三个标题,正是name =
NameProperty(“sss”),必需安装一个称谓,才方可选择。这一个与我们利用django的models时不太相近,在应用models时,不写参数也能够的。

 

3.2     版本二

不用输入变量名称。

图片 5图片 6

class NameProperty:
    index = 0

    def __init__(self):
        self.name = str(self.__class__.index)  # 使用类的变量
        self.__class__.index += 1

    def __get__(self, instance, owner):
        return getattr(instance, self.name)

    def __set__(self, instance, value):
        if not isinstance(value, str):
            raise TypeError("name must be string")
        instance.__dict__[self.name] = value


class Student:
    name = NameProperty()
    age = None

    def __str__(self):
        return self.name

s = Student()
s.name = "www"
print(s)

s2 = Student()
s2.name = "http"
print(s2)
print(s.name)

View Code

 

以此本子还存在八个难题,假若一个类型有五个字段使用了NameProperty时,错误提醒时,无法代表出此变量的称谓,只好表示出三个index值。顾客观望那些时,不可能判断是极度变量出了难题。

 

4      使用元类

元类是python的中贰个难处,在大好些个场合下都不会用到。但是在编写制定框架方面却是必不可少少的利器。

4.1     版本三

选拔元类来调控类的一坐一起:

图片 7图片 8

class NameProperty:
    index = 0

    def __init__(self):
        self.storage_name = str(self.__class__.index)  # 使用类的变量
        self.__class__.index += 1

    def __get__(self, instance, owner):
        return getattr(instance, self.storage_name)

    def __set__(self, instance, value):
        if not isinstance(value, str):
            raise TypeError("%s must be string" % self.storage_name)
        instance.__dict__[self.storage_name] = value


class EntityMeta(type):
    def __init__(cls, name, bases, attr_dict):
        super().__init__(name, bases, attr_dict)
        for key, attr in attr_dict.items():
            if isinstance(attr, NameProperty):
                type_name = type(attr).__name__
                attr.storage_name = '{} property {}'.format(type_name, key)


class Student(metaclass=EntityMeta):
    name = NameProperty()
    age = None
    nicky_name = NameProperty()

    def __str__(self):
        return self.name

s = Student()
s.name = "www"
print(s)

s2 = Student()
s2.name = "test"
s2.nicky_name = 4444
print(s2)
print(s2.nicky_name)

View Code

 

进行输出为:

 

raise TypeError("%s must be string" % self.storage_name)

TypeError: NameProperty property nicky_name must be st

 

语法解释:

本子三相对来说版本二,最大的转移在于Student类继承了自定义元类EntityMeta。

如若对于python面向对象编制程序有询问的话,python的具备类都世袭自type,type是全数类的元类。。

在这里地,大家自定义的元类EntityMeta,具备三个效用便是判别类属性是不是为NameProperty类型,如果为那几个项目,则这些类型的实例属性storage_name值赋值为类名和属性名

 

4.2     版本四—模仿django的models

模仿Django的models实现:

图片 9图片 10

import abc

class NameProperty:
    index = 0

    def __init__(self):
        self.storage_name = str(self.__class__.index)  # 使用类的变量
        self.__class__.index += 1

    def __get__(self, instance, owner):
        return getattr(instance, self.storage_name)

    def __set__(self, instance, value):
        # instance.__dict__[self.storage_name] = value
        setattr(instance, self.storage_name, value)


class Validated(abc.ABC, NameProperty):
    def __set__(self, instance, value):
        value = self.validate(instance, value)
        super().__set__(instance, value)

    @abc.abstractclassmethod
    def validate(self, instance, value):
        """return validated value or raise ValueError"""


class ChartField(Validated):
    def validate(self, instance, value):
        if not isinstance(value, str):
            raise TypeError("{} must be str".format(self.storage_name))
        return value


class IntegerField(Validated):
    def __init__(self, min_value=None):
        self.min_value = min_value

    def validate(self, instance, value):
        if not isinstance(value, int):
            raise TypeError("{} must be int".format(self.storage_name))
        if self.min_value and value < self.min_value:
            raise ValueError("{} must larger min_value".format(self.storage_name))
        return value


class EntityMeta(type):
    def __init__(cls, name, bases, attr_dict):
        super().__init__(name, bases, attr_dict)
        for key, attr in attr_dict.items():
            if isinstance(attr, Validated):
                type_name = type(attr).__name__
                attr.storage_name = "{} property {}".format(type_name, key)


class Entity(metaclass=EntityMeta):
    pass


class Student(Entity):
    name = ChartField()
    age = IntegerField(min_value=0)
    nicky_name = ChartField()

    def __init__(self, name, age, nicky_name):
        self.name = name
        self.age = age
        self.nicky_name = nicky_name

    def __str__(self):
        return self.name

s2 = Student("test", 12, "toddy")
s2.age = -1
print(s2.nicky_name)
s2.nicky_name = 4444

View Code

 

奉行结果:

 

raise ValueError("{} must larger min_value".format(self.storage_name))

ValueError: IntegerField property age must larger min_value 

 

 

这样,完全模拟了models的概念。

类的开头化和继续属性赋值,都会自行调用__set__来安装并校验。

 

5      原掌握释

5.1     属性读取顺序

通超过实际例读取属性时,日常重返的是实例中定义的质量。读取顺序如下:          

  1. 实例属性
  2. 类属性
  3. 父类属性
  4. __getattr__()方法

先记住这几个顺序,前边理解描述供给。属性描述符都以概念在类中的,实际不是在目的中。

5.2     描述符

某些类,只假设中间定义了主意 __get__, __set__, __delete__
中的一个或八个(set,delete必须有二个卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎,就能够称作描述符。

办法的原型为:

  ① __get__(self, instance, owner)

  ② __set__(self, instance, value)

  ③ __del__(self, instance)

 

叙述符只绑定到类上,在实例上不奏效。

呈报的调用实质为:type(objectA).__dict__[“key”].__get__(None,
objectB),objectB为描述符,objectA为定义类。

5.3     元类

元类,就是创立类的类。经常类都持续自object类,默许会创立一些措施。

元类决定了类出起首化后有怎样特征和作为。假使我们想自定义叁个类,具有某种特殊的行事,则供给自定义元类。

  • 类也是目的,全数的类都以type的实例
  • 元类(Meta Classes卡塔尔是类的类
  • __metaclass__ = Meta 是 Meta(name, bases, dict) 的语法糖
  • 能够通过重载元类的 __new__ 方法,改正定义的表现

 

6  其余案例

Django的django-rest-framework框架的serializer 也是用的这一个语法达成的。

7      参照他事他说加以考查资料

编号

标题

链接

1

元类

https://stackoverflow.com/questions/100003/what-is-a-metaclass-in-python

2

描述符

http://python.jobbole.com/81899/

3

《流畅的python》

元类部分

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