面试题：Python面向对象编程中的元类应用

元类（metaclass）概念

元类是Python中用于创建类的类。在Python中，一切皆对象，类本身也是对象，而元类就是创建这些类对象的工厂。普通类定义了实例对象的行为，元类则定义了类对象的行为。

元类的作用

控制类的创建过程：可以在类创建时进行一些额外的处理，比如自动添加方法、属性，或者检查类的定义是否符合某些规则。
实现设计模式：例如单例模式等，可以通过元类来实现更优雅的方式。
代码增强：在不修改已有类代码的情况下，为类添加一些通用的功能。

实际应用场景

假设我们有一系列的数据库模型类，我们希望确保每个模型类都有一个 save 方法用于保存数据到数据库。通过自定义元类，我们可以在类创建时检查是否包含 save 方法，如果没有则抛出异常。

代码实现

def check_save_method(cls_name, bases, attrs):
    if'save' not in attrs:
        raise TypeError(f"Class {cls_name} must have a'save' method")
    return type(cls_name, bases, attrs)


class DatabaseModel(metaclass=check_save_method):
    pass


class User(DatabaseModel):
    def save(self):
        print("Saving user data")


class Product(DatabaseModel):
    pass

在上述代码中，check_save_method 函数就是一个元类。当定义 DatabaseModel 及其子类时，会调用这个元类。如果子类中没有 save 方法，就会抛出 TypeError。在这个例子中，User 类定义了 save 方法，所以可以正常创建；而 Product 类没有定义 save 方法，运行到定义 Product 类的代码时就会抛出异常。

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面试题：Python面向对象编程中的元类应用

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元类（metaclass）概念

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