参悟python元类(又称metaclass)系列实战(三)[Python基础]
写在前面
在上一章节参悟python元类(又称metaclass)系列实战(二)简单铺垫了下code如何映射到数据库的table;
本节内容我们再增强下字段的映射(如默认值、主键), 抽象出更抽象的元类, 后面再实现select等操作;
有误的地方恳请大神指正下。
热身预备
我们都知道
dict
类型的获取value的写法(dict[key]
), 比较丑陋现在我们自定义一个
dict
的子类Dict
, 使其可以Dict.key
的形式获取valueclass Dict(dict):
"""dict子类, 扩展了value的访问方式; 还支持传入两个长度相等的tuple, 组成key-value"""
def __init__(self, names=(), values=(), **kw):
"""
@names: tuple形式的key集合
@values: tuple形式的value集合
"""
super().__init__(**kw)
for k, v in zip(names, values):
self[k] = v
def __getattr__(self, item):
"""
当试图访问实例不存在的属性时, 会自动调用该方法; 访问方式就是"点"
"""
try:
return self[item]
except KeyError:
raise AttributeError(r""Dict" object has no attribute "%s"" % item)
def __setattr__(self, key, value):
"""
当试图给不存在的属性赋值时, 会自动调用该方法
"""
self[key] = value
再定义一个方法, 可以把
dict
类型转为Dict
类型def toDict(d: dict):
D = Dict()
for k, v in d.items():
D[k] = toDict(v) if isinstance(v, dict) else v
return D
热身完毕, 但
toDict
有一种情况无法转为.
的形式访问d = {
"k1": [{"kk1":"vv1"}]
}
# 无法以 d.k1[0].kk1访问vv1
能复用则复用
考虑到数据库里肯定不止一张表, 所以我们需要抽象出一个类, 用来概括所有表的特征, 粗略设计如下
可以继承
Dict
类, 使其具有key value
的特征提供一个可以根据
key
获取value
的方法如果获取不到, 就试着返回其默认值的方法
初版实现如下
class Model(Dict):
def __init__(self, **kw):
super().__init__(**kw) # 调用父类Dict的方法
def getValue(self, key):
return getattr(self, key, None)
def getValueOrDefault(self, key):
value = getattr(self, key, None)
if value is None:
# TODO: 设置成default
pass
return value
因为每张表的字段名和类型都不一样, 而
Model
又得能概括所有表的字段, 因此就要求能对Model
类动态创建, 自然就想到元类可以帮我们实现class ModelMetaClass(type):
def __new__(cls, name, bases, attrs):
if name == "Model":
# 当出现与"Model"同名的类时, 直接创建这类
return type.__new__(cls, name, bases, attrs)
# 定义表名: 要么在类中定义__table__属性, 否则与类名相同
tableName = attrs.get("__table__", None) or name
print(f"建立映射关系: {name}类 --> {tableName}表")
mappings = Dict() # 存储column与Field 子类的对应关系, Field在上一章中定义的, 忘了回去翻
fields = [] # 用来存储除主键以外的所有字段名
primaryKey = None # 用来记录主键字段的名字, 初始没有
for k, v in attrs.items():
# 遍历所有属性, 即映射表的字段, 读不懂请回看第二章 Users 的定义
if isinstance(v, Field): # Field类, 所有字段类型的父类
print(f"建立映射... column: {k} ==> class: {v}")
mappings[k] = v
if v.primaryKey: # 判断字段是否被设置成了主键
if primaryKey: # 因为一张表只能有一个主键
raise Exception(f"Duplicate primary key for field {k}")
primaryKey = k
else:
fields.append(k)
if not primaryKey: # 这里做了一步强制要求设置主键, 你也可以去掉
raise Exception(f"请给表{tableName}设置主键")
for k in mappings.keys():
# 删除原属性, 避免实例的属性遮盖类的同名属性, 况且我们已经保存到 mappings 中了, 不怕丢
attrs.pop(k)
# 接下来给本元类(ModelMetaClass)创建的class(如 Model)设置私有属性
attrs["__mappings__"] = mappings
attrs["__table__"] = tableName
attrs["__primaryKey__"] = primaryKey
attrs["__fields__"] = fields
return type.__new__(cls, name, bases, attrs)
第二版Model, 即完成初版的"TODO"
class Model(Dict, metaclass=ModelMetaClass):
"""指定metaclass, 以实现动态定制"""
def __init__(self, **kw):
super().__init__(**kw)
def getValue(self, key):
return getattr(self, key, None)
def getValueOrDefault(self, key):
value = getattr(self, key, None)
if value is None:
field = self.__mappings__[key] # 从所有column中获取value
if field.default is not None:
# 如果default指向是方法(如time.time), 则调用方法获取其值; 否则直接赋值
value = field.default() if callable(field.default) else field.default
print(f"using defalut value for {key}: {value}")
setattr(self, key, value) # 其实是调 Dict.__setattr__, 以支持用"."访问
return value
给上一章的 Users 加入父类Model
"""映射到表 Users; 同理定义其他映射关系 """class Users(Model):
"""
继承自Model, 这样Users就有了Dict特性, 同时在实例化Users时, 又会以ModelMetaClass定制的特性创建
"""
uid = IntegerField(primaryKey=True, ddl="int(11)")
email = StrField(ddl="varchar(50)")
passwd = StrField(ddl="char(32)")
admin = IntegerField(default=0, ddl="tinyint(1)")
name = StrField(ddl="varchar(50)")
birthday = DateTimeField(ddl="DATE")
image = StrField(default="about:blank", ddl="varchar(500)")
created_at = DateTimeField(default="0000-00-00 00:00:00", ddl="timestamp")
updated_at = DateTimeField(ddl="timestamp")
created_by = IntegerField(ddl="int(11)")
updated_by = IntegerField(ddl="int(11)")
is_deleted = IntegerField(default=0, ddl="tinyint(1)")
举例
"""映射到行"""
xiaoMing = Users(uid=103, email="xiaoming@qq.com", "****", name="小明") # 这里其实是调用了Model.__init__, 参数类型 **kw
print(xiaoMing.uid)
# TODO: 如何把小明的信息写入到数据库中呢?
xiaoMing.save() # 将在下一章节加入
总结
定义了一个
Dict
类, 比dict
多支持了.
的访问形式, 外加一个toDict方法;抽象出一个
Model
类, 用以概括所有table的特性, 本章只处理了概括table.column
的特性(获取值/默认值);定义第一版元类
ModelMetaClass
, 作用在创建Model
及其子类的过程中, 使得它们具有"__table__
: 表名,__mappings__
: column name --> Field class,__primaryKey__
: 主键,__fields__
: 除主键外的其他column name" 的属性;计划在下一章节加入数据保存/修改的功能;
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