python元类 orm_python-进阶-元类在ORM上的应用详解

ORM全称“Object Relational Mapping”，即对象-关系映射，就是把关系数据库的一行映射为一个对象，也就是一个类对应一个表，这样，写代码更简单，不用直接操作SQL语句。

要编写一个ORM框架，所有的类都只能动态定义，因为只有使用者才能根据表的结构定义出对应的类来。

让我们来尝试编写一个ORM框架。

编写底层模块的第一步，就是先把调用接口写出来。比如，使用者如果使用这个ORM框架，想定义一个User类来操作对应的数据库表User，我们期待他写出这样的代码：

期望代码

class User(Model): # User类，继承Model

# 定义类的属性到列的映射：右边的 StringField(‘username’),这里StringField是类，类(‘username’)是输入__init__绑定的参数，所以得到的是一个实例，正好对应value

id = IntegerField('id') # ⚠️id理解为一个变量不好，id理解成一个key最恰当，=右边的则是value，这里对应的就是数据库字典的id数据

name = StringField('username') # name是类属性，具体可参考类属性与实例属性定义，类调用属性就是User.name

email = StringField('email') # id name email password 均是User的属性，User的实例可以直接调用

password = StringField('password') # User().name = StringField(‘username’),直接调用，也就是对应一个user的表，表里的name叫SF()

# 创建一个实例：

u = User(id=12345, name='Michael', email='test@orm.org', password='my-pwd') # ⚠️对照这个效果可以想通一二了

# 保存到数据库：

u.save()

其中，父类Model和属性类型StringField、IntegerField是由ORM框架提供的，剩下的魔术方法比如save()全部由metaclass自动完成。虽然metaclass的编写会比较复杂，但ORM的使用者用起来却异常简单。

现在，我们就按上面的接口来实现该ORM。

首先来定义Field类，它负责保存数据库表的字段名和字段类型

class Field(object): # 对应数据库中保存的字段名和字段类型

def __init__(self, name, column_type): # 添加__init__(self,name)方法后，类的实例必须是StringField(‘某name’)，正好呼应上方的期望代码

self.name = name # 字段名

self.column_type = column_type # 字段类型

def __str__(self): # 输入print(xxx)会自动调用__str__,它为了使打印结果更好看而已，Python 定义了__str__()和__repr__()两种方法，__str__()用于显示给用户，而__repr__()用于显示给开发人员。

return '' % (self.__class__.__name__, self.name) # 不使用print(xxx)而是直接输入实例xxx，则该行不会打印显示出来，看起来就很丑

在Field的基础上，进一步定义各种类型的Field，比如StringField，IntegerField等等：

class StringField(Field): # ✌️通过比对测试，StringField.name = name, StringField.column_type = varchar(100).

def __init__(self, name): # 实例属性，`实例.name`调用

super(StringField, self).__init__(name, 'varchar(100)') # 为什么这么设计？super最后跟的参数是(name,’varchar(100)’)一个变量name，一个值。为了就是不让人去修改 column_type这个参数而已

# ⚠️super的用法，继承父类的方法而自己无需定义， super(StringFileld,self).__init__这段是套路，都一样，super后面跟的子类名+self,只有最后的(name,’varchar(100)’)表示继承父类的哪些属性

------------------------测试------------------------------

In [67]: test = StringField('love')

In [68]: type(test)

Out[68]: __main__.StringField

In [70]: test.column_type

Out[70]: 'varchar(100)'

In [71]: test.name

Out[71]: 'love'

------------------------------------------------------------

class IntegerField(Field): # ⚠️子类继承这些方法

def __init__(self, name):

super(IntegerField, self).__init__(name, 'bigint') # __init__()这样的写法,可参考我的super文章

下一步，就是编写最复杂的ModelMetaclass了：(重点难)

class ModelMetaclass(type):

# 元类必须实现__new__方法，当一个类指定通过某元类来创建，那么就会调用该元类的__new__方法

# 该方法接收4个参数

# cls为当前准备创建的类的对象

# name为类的名字，创建User类，则name便是User

# bases类继承的父类集合,创建User类，则base便是Model

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