9.19 在定义的时候初始化类的成员

## 问题 你想在类被定义的时候就初始化一部分类的成员，而不是要等到实例被创建后。 ## 解决方案 在类定义时就执行初始化或设置操作是元类的一个典型应用场景。本质上讲，一个元类会在定义时被触发，这时候你可以执行一些额外的操作。 下面是一个例子，利用这个思路来创建类似于 `collections` 模块中的命名元组的类： 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) 这段代码可以用来定义简单的基于元组的数据结构，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 >>> ## 讨论 这一小节中，类 `StructTupleMeta` 获取到类属性 `_fields` 中的属性名字列表，然后将它们转换成相应的可访问特定元组槽的方法。函数 `operator.itemgetter()` 创建一个访问器函数，然后 `property()` 函数将其转换成一个属性。 本节最难懂的部分是知道不同的初始化步骤是什么时候发生的。`StructTupleMeta` 中的 `__init__()` 方法只在每个类被定义时被调用一次。`cls` 参数就是那个被定义的类。实际上，上述代码使用了 `_fields` 类变量来保存新的被定义的类，然后给它再添加一点新的东西。 `StructTuple` 类作为一个普通的基类，供其他使用者来继承。这个类中的 `__new__()` 方法用来构造新的实例。这里使用 `__new__()` 并不是很常见，主要是因为我们要修改元组的调用签名，使得我们可以像普通的实例调用那样创建实例。就像下面这样： s = Stock('ACME', 50, 91.1) # OK s = Stock(('ACME', 50, 91.1)) # Error 跟 `__init__()` 不同的是，`__new__()` 方法在实例被创建之前被触发。由于元组是不可修改的，所以一旦它们被创建了就不可能对它做任何改变。而 `__init__()` 会在实例创建的最后被触发，这样的话我们就可以做我们想做的了。这也是为什么 `__new__()` 方法已经被定义了。 尽管本节很短，还是需要你能仔细研读，深入思考Python类是如何被定义的，实例是如何被创建的，还有就是元类和类的各个不同的方法究竟在什么时候被调用。 [PEP 422](http://www.python.org/dev/peps/pep-0422) 提供了一个解决本节问题的另外一种方法。但是，截止到我写这本书的时候，它还没被采纳和接受。尽管如此，如果你使用的是Python 3.3或更高的版本，那么还是值得去看一下的。