面试题：Python元类与描述符对列表元素修改行为的深度定制

实现思路

元类：
- 元类用于创建类，我们可以在元类中修改类的属性，比如为类添加自定义的方法或属性描述符。在这里，我们可以通过元类来为列表类添加描述符相关的设置。
- 元类可以检查和修改类定义中的属性和方法，确保描述符正确地应用到列表元素的操作上。
描述符：
- 描述符是实现了 __get__、__set__ 和 __delete__ 方法的类。对于列表元素的修改，我们主要关注 __set__ 方法。
- 在 __set__ 方法中，我们可以记录修改时间和修改者信息。同时，在该方法内添加特定条件的判断，若不满足条件则阻止修改操作。

关键代码片段

import datetime


# 定义描述符类
class ListElementDescriptor:
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def __get__(self, instance, owner):
        if instance is None:
            return self
        return instance.__dict__[self.name]

    def __set__(self, instance, value):
        # 记录修改时间
        modification_time = datetime.datetime.now()
        # 假设修改者信息通过外部获取，这里简单设为 'default_user'
        modifier = 'default_user'
        # 特定条件判断，假设条件为 value 必须是整数
        if not isinstance(value, int):
            raise ValueError('修改的值必须是整数')
        instance.__dict__[self.name] = value
        print(f'元素 {self.name} 被 {modifier} 在 {modification_time} 修改为 {value}')


# 定义元类
class ListMeta(type):
    def __new__(mcls, name, bases, attrs):
        for key, value in attrs.items():
            if isinstance(value, ListElementDescriptor):
                setattr(mcls, key, value)
        return super().__new__(mcls, name, bases, attrs)


# 使用元类创建列表类
class CustomList(metaclass=ListMeta):
    def __init__(self, *args):
        self.data = list(args)

    def __getitem__(self, index):
        return self.data[index]

    def __setitem__(self, index, value):
        self.__dict__['data'][index] = value


# 使用示例
custom_list = CustomList(1, 2, 3)
custom_list[1] = 4

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