面试题：Python装饰器：元类与装饰器的结合应用

1. 设计思路

元类：元类用于创建类，在这里我们通过元类来扫描类的方法，并检查是否有特定的权限装饰器。如果有，将权限信息存储起来，以便后续在方法调用时进行权限验证。
装饰器：装饰器用于标记类方法，并指定调用该方法所需的权限。

2. 代码实现

# 定义权限装饰器
def require_permission(permission):
    def decorator(func):
        func.required_permission = permission
        return func
    return decorator


# 定义元类
class PermissionMeta(type):
    def __new__(cls, name, bases, attrs):
        new_attrs = {}
        for attr_name, attr_value in attrs.items():
            if callable(attr_value) and hasattr(attr_value, 'required_permission'):
                def wrapper(self, *args, **kwargs):
                    if hasattr(self, 'has_permission') and self.has_permission(attr_value.required_permission):
                        return attr_value(self, *args, **kwargs)
                    else:
                        raise PermissionError(f"User does not have permission: {attr_value.required_permission}")
                new_attrs[attr_name] = wrapper
            else:
                new_attrs[attr_name] = attr_value
        return super().__new__(cls, name, bases, new_attrs)


# 使用元类和装饰器
class User:
    __metaclass__ = PermissionMeta

    def __init__(self, permissions):
        self.permissions = permissions

    def has_permission(self, permission):
        return permission in self.permissions

    @require_permission('admin')
    def admin_method(self):
        print("This is an admin - only method.")


# 测试代码
admin_user = User(['admin'])
admin_user.admin_method()

regular_user = User(['user'])
try:
    regular_user.admin_method()
except PermissionError as e:
    print(e)

3. 代码解释

权限装饰器 require_permission：
- 这是一个高阶函数，接受一个 permission 参数。
- 它返回一个内部装饰器 decorator，这个内部装饰器接受一个函数 func 作为参数。
- 在 decorator 函数内部，为 func 添加了一个 required_permission 属性，值为传入的 permission，然后返回 func。这样就标记了该方法所需的权限。
元类 PermissionMeta：
- 在 __new__ 方法中，遍历类的属性。
- 如果属性是可调用的（即方法）且具有 required_permission 属性（说明该方法被权限装饰器标记了），则创建一个新的包装函数 wrapper。
- 在 wrapper 函数中，首先检查实例是否有 has_permission 方法，并且当前用户是否具有调用该方法所需的权限。如果有则调用原始方法，否则抛出 PermissionError。
- 最后，使用 super().__new__ 创建并返回新的类。
User 类：
- 使用 __metaclass__ = PermissionMeta 指定使用 PermissionMeta 作为元类。
- 构造函数 __init__ 接受用户的权限列表并存储。
- has_permission 方法用于检查用户是否具有特定权限。
- admin_method 方法被 @require_permission('admin') 装饰，标记该方法需要 admin 权限才能调用。

通过这种方式，元类和装饰器协同工作，实现了类方法的权限控制。

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面试题：Python装饰器：元类与装饰器的结合应用

知识考点

面试题答案

1. 设计思路

2. 代码实现

3. 代码解释