Python Metaclass

Энгийн байна гэдэг бол 

Маш олон асуудалыг шийдэх шидэт түлхүүр

Би ойрд ажил ихтэй код бичээд амралт багатай. Өлөө ирээд нухаж гарна орой болтол нухаад л байна. Гэдэг шиг ажил ихтэй завгүй талдаа л байна. Хавар цаг болоод олон хүмүүс хямралдаад за за хадуурлаа... гол хэсэгрүүгээ ороё.

Нэг сонирхолтой сэдэв нэлээд дээхэн үед Learning python гээд хальт нэг оньсого шиг юм бичсэн тэрний 1-р бичигдсэн Metaclass ийн хэрэглээний талаар товчхон ойлголт өгөх гэж оролдоё. Энэ аргийг маш өргөн хэрэглэж байгаа учраас зарим Framework ийн кодруу харж байгаад жишээ болгоод тайлбарлая. 

Django ийн талаар олон юм нурших нь илүү байх. Харин Django ийн forms.Form классыг бүгд мэдэх байх. Энэ нөхөр хэрхэн ажиллаж байгааг арай өөр өнцөгөөс харая.

Бид form class ийг бичихдээ ихэвчлэн дараах хэлбэрээр бичдэг. 

	from django import forms
	class Contact(forms.Form):
	subject = forms.CharField()
	email = forms.EmailField()
	content = forms.CharField(widet = forms.Textarea )

view raw contact_form_demo.py hosted with ❤ by GitHub

Энэ хэсэг бол ямар нэг илүү юм бичигдэхгүй тун жижхэн код байгаа. Хэрхэн ашиглах энэ сэдэвт хамаагүй учир орхилоо. 

Харин яаж ажиллаад байгааг нь тайлбарлая. Бидны класс forms.Form классаас удамшисан байгаа. Энэ классын зарлалт нь forms.py#L383 мөр дээр байгааг харж болно. Энэ класс нь BaseForm классаас удамшиж байгаа. Мөн нэг __metaclass__ гэсэн талбарт DeclarativeFieldsMetaclass утгыг өгсөн байгааг харж болно. 

	class Form(BaseForm):
	"A collection of Fields, plus their associated data."
	# This is a separate class from BaseForm in order to abstract the way
	# self.fields is specified. This class (Form) is the one that does the
	# fancy metaclass stuff purely for the semantic sugar -- it allows one
	# to define a form using declarative syntax.
	# BaseForm itself has no way of designating self.fields.
	__metaclass__ = DeclarativeFieldsMetaclass

view raw django_metaclass.py hosted with ❤ by GitHub

Завсарлага 5 мин :)

DeclarativeFieldsMetaclass нь type классаас удамшиж байгаа энэ нь Python ийн үндсэн object классын үүсгэгч класс. энэ класс нь __new__ функцийг дахин тодорхойлож бүх талбарууд (attrs) дээр үйлдэл хийж байгааг харж болно. Энэ функ нь python ийн process үүсэх үед нэг удаа ажилладаж class төрлийн instance ийг үүсгэн бэлтгэж байгаа учираас классийн __init__ функцээс ялгаатай.

	class DeclarativeFieldsMetaclass(type):
	"""
	Metaclass that converts Field attributes to a dictionary called
	'base_fields', taking into account parent class 'base_fields' as well.
	"""
	def __new__(cls, name, bases, attrs):
	attrs['base_fields'] = get_declared_fields(bases, attrs)
	new_class = super(DeclarativeFieldsMetaclass,
	cls).__new__(cls, name, bases, attrs)
	if 'media' not in attrs:
	new_class.media = media_property(new_class)
	return new_class
	# Байрлалыг сольсон.
	def get_declared_fields(bases, attrs, with_base_fields=True):
	"""
	Create a list of form field instances from the passed in 'attrs', plus any
	similar fields on the base classes (in 'bases'). This is used by both the
	Form and ModelForm metclasses.
	If 'with_base_fields' is True, all fields from the bases are used.
	Otherwise, only fields in the 'declared_fields' attribute on the bases are
	used. The distinction is useful in ModelForm subclassing.
	Also integrates any additional media definitions
	"""
	fields = [(field_name, attrs.pop(field_name)) for field_name, obj in attrs.items() if isinstance(obj, Field)]
	fields.sort(key=lambda x: x[1].creation_counter)
	# If this class is subclassing another Form, add that Form's fields.
	# Note that we loop over the bases in *reverse*. This is necessary in
	# order to preserve the correct order of fields.
	if with_base_fields:
	for base in bases[::-1]:
	if hasattr(base, 'base_fields'):
	fields = base.base_fields.items() + fields
	else:
	for base in bases[::-1]:
	if hasattr(base, 'declared_fields'):
	fields = base.declared_fields.items() + fields
	return SortedDict(fields)

view raw metaclass.py hosted with ❤ by GitHub

Дээрх кодын __new__ функц дотор get_declared_fields функцийн үр дүнг base_fields талбар үүсгэн хадгалаж байгааг харж болно. Энэ base_fields талбарийн хэрэглэж байгаа байдалийг BaseForm classын __init__ функц дотор  self.fields = copy.deepcopy(self.base_fields) гэсэн мөрийг анхаарах хэрэгтэй энэ нь яагаад copy хийж байгаа шалтгаанаа тайлбарлаж бичсэнийн анхааралтай уншаарай. Шалтгаан нь base_fields ийг шинэ Form instance -уудыг үүсгэх үед хэрэглэж байгаа учраас.

За товчхондоо metaclass ийг django дээр иймэрхүү байдалаар хэрэглэж байгаа. Энэ нь тухайн framework ийг хэрэглэж байгаа хүний бичих кодыг багасгах цэгцтэй болгох гэх мэт маш олон давуу талуудыг үүсгэж байгааг харж болно. Мөн Django ийн Model дээр metaclass хэрэглэж байгааг үзэж болно.

Цаашлаад metaclass-ийг удамшилуулах class уудын удамшилд хэрхэн нөлөөлөж байгааг хараахан ойлгож амжаагүй байгаа....