由ORM谈Python元类

最简单的方法，就是采用如下方法：

def create_class(class_name):
    if class_name == "MyClass":
        class MyClass():
            pass
        return MyClass
    else:
        class OtherClasss():
            pass
        return OtherClasss复制代码

但是此类方法，不能称之为真正的动态，因为只能支持有限的类的创建，那有什么方法，能真正实现动态创建一些类呢？ 所以，这里就不得不提到关键词type了，首先，我们大多数人谈起type，首先想到的是，type不就是用来测试变量类型的嘛，如下：

>>> print type(1)<type 'int'
>>>> print type("1")<type 'str'
>>>> class A():
...     pass
...
>>> type(A)<type 'classobj'
>>>> type(A())
<type 'instance'>复制代码

但是与此同时，type还有另一个神奇的能力，就是它也能动态的创建类。type可以接受一个类的相关信息作为参数，然后返回一个类。 下面是其用法：

type(类名, 父类的元组，包含属性的字典)复制代码

什么是元类？

上面提到了类是一种特殊的对象，对象就必须有类来创建，而元类，就是用来创建这种类的。简单来说，用于创建类的类，就是元类。 可以理解为一下这种方式：

MyClass = MetaClass()
MyObject = MyClass()复制代码

而type，就是元类，于是创建一个类，就可以使用如下这种方式：

MyClass = type("MyClass", (), {})
MyObject = MyClass()复制代码

类的_metaclass_属性

当我们创建一个类的时候为其添加__metaclass__属性：

class Foo(object):
    __metaclass__ = something…
[…]复制代码

那么，Python就会采用你指定的方法，来创建这个类，否则，会使用type来创建这个类，下面演示如何自定义的指定metaclass属性：

def lower_attr(class_name, class_parents, class_attr):
    lower_attr = {}
    for name, val in class_attr.items():
        if name.startswith('__'):
           lower_attr[name] = val
        else:
           lower_attr[name.lower()] = val
    return type(class_name, class_parents, lower_attr)

class MyClss():
    __metaclass__ = lower_attr
    A = 'A'
    b = 'b'

my_class = MyClss()

print hasattr(my_class, 'A') # False
print hasattr(my_class, 'b') # True
print hasattr(my_class, 'a') # True复制代码

如何自己实现ORM？

首先来定义Field类，它负责保存数据库表的字段名和字段的类型：

class Field(object):
    def __init__(self, name, column_type):
        self.name = name
        self.column_type = column_type复制代码

在Field的基础上，进一步定义各种具体类型的Field，比如StringField，IntegerField等等：

class StringField(Field):
    def __init__(self, name, max_length):
        super(StringField, self).__init__(name, 'varchar(%d)' % max_length)

class IntegerField(Field):
    def __init__(self, name):
        super(IntegerField, self).__init__(name, 'int')复制代码

下一步，就是编写最复杂的ModelMetaclass了：

class ModelMetaclass(type):
    def __new__(cls, name, bases, attrs):
        if name == 'Model':
            return type.__new__(cls, name, bases, attrs)
        print('Found model: %s' % name)
        mappings = dict()
        for k, v in attrs.items():
            if isinstance(v, Field):
                mappings[k] = v
        for k in mappings.keys():
            attrs.pop(k)
        attrs['__mappings__'] = mappings
        attrs['__table__'] = name
        return type.__new__(cls, name, bases, attrs)复制代码

以及基类Model：

class Model(dict, metaclass=ModelMetaclass):

    def __init__(self, **kw):
        super(Model, self).__init__(**kw)

    def __getattr__(self, key):
        try:
            return self[key]
        except KeyError:
            raise AttributeError(r"'Model' object has no attribute '%s'" % key)

    def __setattr__(self, key, value):
        self[key] = value

    def save(self):
        fields = []
        params = []
        args = []
        for k, v in self.__mappings__.items():
            fields.append(v.name)
            params.append('?')
            args.append(getattr(self, k, None))
        sql = 'insert into %s (%s) values (%s)' % (self.__table__, ','.join(fields), ','.join(params))
        print('SQL: %s' % sql)
        print('ARGS: %s' % str(args))复制代码

创建User类，并调用save方法，保存：

class User(Model):
    id = IntegerField('id')
    name = StringField('username', max_length=48)
    email = StringField('email', max_length=128)
    password = StringField('password', max_length=24)

# 创建一个实例：
u = User(id=12345, name='xiaoming', email='xiaoming@xiaomi.com', password='test')
# 保存到数据库：
u.save()复制代码

上面，我们就简单实现了一个ORM。

参考链接

stackoverflow：

https://stackoverflow.com/questions/100003/what-are-metaclasses-in-python

廖雪峰的官方网站：

https://www.liaoxuefeng.com/wiki/001374738125095c955c1e6d8bb493182103fac9270762a000/001386820064557c69858840b4c48d2b8411bc2ea9099ba000