## 問題 你想在類被定義的時候就初始化一部分類的成員，而不是要等到實例被創建后。 ## 解決方案 在類定義時就執行初始化或設置操作是元類的一個典型應用場景。本質上講，一個元類會在定義時被觸發，這時候你可以執行一些額外的操作。 下面是一個例子，利用這個思路來創建類似于 `collections` 模塊中的命名元組的類： import operator class StructTupleMeta(type): def __init__(cls, *args, **kwargs): super().__init__(*args, **kwargs) for n, name in enumerate(cls._fields): setattr(cls, name, property(operator.itemgetter(n))) class StructTuple(tuple, metaclass=StructTupleMeta): _fields = [] def __new__(cls, *args): if len(args) != len(cls._fields): raise ValueError('{} arguments required'.format(len(cls._fields))) return super().__new__(cls,args) 這段代碼可以用來定義簡單的基于元組的數據結構，如下所示： class Stock(StructTuple): _fields = ['name', 'shares', 'price'] class Point(StructTuple): _fields = ['x', 'y'] 下面演示它如何工作： >>> s = Stock('ACME', 50, 91.1) >>> s ('ACME', 50, 91.1) >>> s[0] 'ACME' >>> s.name 'ACME' >>> s.shares * s.price 4555.0 >>> s.shares = 23 Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> AttributeError: can't set attribute >>> ## 討論 這一小節中，類 `StructTupleMeta` 獲取到類屬性 `_fields` 中的屬性名字列表，然后將它們轉換成相應的可訪問特定元組槽的方法。函數 `operator.itemgetter()` 創建一個訪問器函數，然后 `property()` 函數將其轉換成一個屬性。 本節最難懂的部分是知道不同的初始化步驟是什么時候發生的。`StructTupleMeta` 中的 `__init__()` 方法只在每個類被定義時被調用一次。`cls` 參數就是那個被定義的類。實際上，上述代碼使用了 `_fields` 類變量來保存新的被定義的類，然后給它再添加一點新的東西。 `StructTuple` 類作為一個普通的基類，供其他使用者來繼承。這個類中的 `__new__()` 方法用來構造新的實例。這里使用 `__new__()` 并不是很常見，主要是因為我們要修改元組的調用簽名，使得我們可以像普通的實例調用那樣創建實例。就像下面這樣： s = Stock('ACME', 50, 91.1) # OK s = Stock(('ACME', 50, 91.1)) # Error 跟 `__init__()` 不同的是，`__new__()` 方法在實例被創建之前被觸發。由于元組是不可修改的，所以一旦它們被創建了就不可能對它做任何改變。而 `__init__()` 會在實例創建的最后被觸發，這樣的話我們就可以做我們想做的了。這也是為什么 `__new__()` 方法已經被定義了。 盡管本節很短，還是需要你能仔細研讀，深入思考Python類是如何被定義的，實例是如何被創建的，還有就是元類和類的各個不同的方法究竟在什么時候被調用。 [PEP 422](http://www.python.org/dev/peps/pep-0422) 提供了一個解決本節問題的另外一種方法。但是，截止到我寫這本書的時候，它還沒被采納和接受。盡管如此，如果你使用的是Python 3.3或更高的版本，那么還是值得去看一下的。