在类上强制使用编程规约

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# 你的程序包含一个很大的类继承体系，你希望强制执行某些编程规约（或者代码诊断）来帮助程序员保持清醒。
# 如果你想监控类的定义，通常可以通过定义一个元类。一个基本元类通常是继承自 type 并重定义它的 __new__() 方法 或者是 __init__() 方法。比如：
# 方法一
class MyMeta(type):
    def __new__(cls, clsname, bases, clsdict):
        return super().__new__(cls, clsname, bases, clsdict)
# 方法二
class MyMeta2(type):
    def __init__(self, clsname, bases, clsdict):
        super().__init__(clsname, bases, clsdict)
# 为了使用这个元类，你通常要将它放到到一个顶级父类定义中，然后其他的类继承这个顶级父类。例如：
class Root(metaclass=MyMeta):
    pass
class A(Root):
    pass
class B(Root):
    pass
# 作为一个具体的应用例子，下面定义了一个元类，它会拒绝任何有混合大小写名字作为方法的类定义（可能是想气死Java程序员^_^）：
class NoMixedCaseMeta(type):
    def __new__(cls, clsname, bases, clsdict):
        for name in clsdict:
            if name.lower() != name:
                raise TypeError('Bad attribute name: ' + name)
        return super().__new__(cls, clsname, bases, clsdict)
class Root(metaclass=NoMixedCaseMeta):
    pass
class A1(Root):  # Ok
    def foo_bar(self):
        pass
class B1(Root):  # TypeError
    def fooBar(self):
        pass

讨论

大型面向对象的程序中，通常将类的定义放在元类中控制是很有用的。 元类可以监控类的定义，警告编程人员某些没有注意到的可能出现的问题。

有人可能会说，像这样的错误可以通过程序分析工具或IDE去做会更好些。诚然，这些工具是很有用。 但是，如果你在构建一个框架或函数库供其他人使用，那么你没办法去控制使用者要使用什么工具。 因此，对于这种类型的程序，如果可以在元类中做检测或许可以带来更好的用户体验。

在元类中选择重新定义 __new__() 方法还是 __init__() 方法取决于你想怎样使用结果类。__new__() 方法在类创建之前被调用，通常用于通过某种方式（比如通过改变类字典的内容）修改类的定义。 而 __init__() 方法是在类被创建之后被调用，当你需要完整构建类对象的时候会很有用。 在最后一个例子中，这是必要的，因为它使用了 super() 函数来搜索之前的定义。 它只能在类的实例被创建之后，并且相应的方法解析顺序也已经被设置好了。