webpy源码分析(四): auto_application

本次要分析的代码充分体现了Python代码的优(hui)美(se)。代码功能个人感觉没什么实用价值,更像是作者在炫技,但是如果深入研究可以更好的体会python中的一个基础概念:class是type类的实例

先看看auto_application的代码和大致功能(在application.py中定义):


image.png

之所以说auto_application没什么实用价值是因为完全在可以定义好class foo以后通过add_mapping方法将foo添加到application的实例中。
但是这段代码非常适合了解class、type、decorator这些概念及相关用法,注意以下代码行:

看第592行代码

        @with_metaclass(metapage) #little hack needed or Py2 and Py3 compatibility
        class page():
            path = None

这段代码等价为:

page = with_metaclass(metapage)(page)

也就是page经过decorator处理以后变成了另一个类,理论上可以通过decorator将其变成任何一个东西,比如:

def deco(cls):   
    return 123   
                 
@deco          #将A从一个class变成一个int            
class A:         
    pass         
                 
print(A)         # 输出123

看第553行代码

def with_metaclass(mcls):
    def decorator(cls):
        body = vars(cls).copy()
        # clean out class body
        body.pop('__dict__', None)
        body.pop('__weakref__', None)
        return mcls(cls.__name__, cls.__bases__, body)
    return decorator

来看page到底被变成了什么。这里with_metaclass函数返回了一个decorator,他是一个函数。该函数实际接收的参数即为class page,并且返回了一个mcls的实例,他也是class page实际被转变后的东西。而根据第592行代码,with_metaclass接收的实际参数为metapage,接下来我们看看metapage是什么

看第581行代码

        class metapage(type):

metapage是一个type类的子类

根据第559行代码

        return mcls(cls.__name__, cls.__bases__, body)

这里的mcls就是metapage,也就是说class page最终被转变成了metapage的一个实例。

然后被赋值给了auto_application的self.page,即代码第596行:

self.page = page

这个self.page具体被使用到是在第570行的doc中:

        >>> class foo(app.page):

既然class foo可以从app.page继承,也就是说page被decorator转变成了另一个类,也就是说type及其子类的实例就是class

看第582行代码

class metapage(type):
    def __init__(klass, name, bases, attrs):   #582行

这里的klass为即将要赋值给class page的,这个__init__用来初始化这个新的,它不是这个的构造函数。
想一想:klass这单词好奇怪,为什么不能改成self或class?
name, bases, attrs这三个参数分别表示新类的类名、新类的基类(类型是tuple,因为可能有多个基类)、新类的属性,具体可以help(type)看一下。
__init__在第559行被调用:

return mcls(cls.__name__, cls.__bases__, body)

这个新的class page是用来干什么的?

它可以从class page的子类中获取需要的属性或者子类本身,然后注入到application的实例中,再看看第589行代码:

self.add_mapping(path, klass)

这里的path就是子类的属性,klass即是子类本身。

扩展

记住:class是type类的实例
本次分析的代码实现了如何从一个已有类中获取想要的东西(属性及其值),我们也可以修改任何一个已经实现的类
试一试:给class page加一个方法

测试代码

我将以上代码做了一些修改,将其与webpy剥离,并尽可能保留相关变量名和功能,看看auto_application的实例是如何从一个class page的子类中获取变量值的。

#!/usr/bin/env python3                                                          
# -*- coding: utf-8 -*-                                                         
                                                                                
def with_metaclass(mcls):                                                       
    def decorator(cls):                                                         
        body = vars(cls).copy()                                                 
        # clean out class body                                                  
        body.pop('__dict__', None)                                              
        body.pop('__weakref__', None)                                           
        return mcls(cls.__name__, cls.__bases__, body)                          
    return decorator                                                            
                                                                                
class auto_application:                                                         
    def __init__(self):                                                         
                                                                                
        class metapage(type):                                                   
            def __init__(klass, name, bases, attrs):                            
                type.__init__(klass, name, bases, attrs)                         
                self.path = attrs.get('path', '/' + name)                              
                                                                                
                                                                                
        @with_metaclass(metapage) 
        class page():                                                                  
            path = None                                                         
                                                                                
        self.page = page                                                        
                                                                                
                                                                                
#测试开始                                                                                
app = auto_application()                                                        
class A(app.page):                                                              
    path = '/test'                                                              
                                                                                
print(app.path)       #输出:/test                                                          
                                                                                

想一想

  1. 如果class A没有path属性会输出什么
  2. 如果class A再被派生,且其子类也有一个path属性,但是值不同,会输出什么
  3. decorator()为什么要执行body.pop('__dict__', None)和body.pop('__weakref__', None)?

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