如果你看过比较优秀的 Python 开源框架，肯定见到过元类的身影。例如，在一个类中定义了类属性 __metaclass__，这就说明这个类使用了元类来创建。

那元类的实现原理究竟是怎样的？使用元类能帮我们在开发中解决什么样的问题？

这篇文章，我们就来看一下 Python 元类的来龙去脉。

什么是元类？

我们都知道，定义一个类，然后调用它的构造方法，就可以初始化出一个实例出来，就像下面这样：

1. class Person(object)  
2.     def __init__(name):  
3.         self.name = name  
4. p = Person('zhangsan') 

那你有没有想过，我们平时定义的类，它是如何创建出来的？

别着急，我们先来看一个例子：

1. >>> a = 1               # 创建a的类是int a是int的实例  
2. >>> a.__class__  
3. <type 'int'>  
4. >>> b = 'abc'           # 创建b的类是str b是str的实例  
5. >>> b.__class__  
6. <type 'str'>  
7. >>> def c():            # 创建c的类是function 方法c是function的实例  
8. …     pass  
9. >>> c.__class__  
10. <type 'function'>  
11. >>> class D(object):    # 创建d的类是D d是D的实例  
12. …     pass  
13. >>> d.__class__  
14. <class '__main__.D'> 

在这个例子中，我们定义了 int、str、function、class，然后分别调用了它们的__class__ 方法，这个 __class__ 方法可以返回实例是如何创建出来的。

从方法返回的结果我们可以看到：

•  创建整数 a 的类是 int，也就是说 a 是 int 的一个实例
•  创建字符串 b 的类是 str，也就是说 b 是 str 的一个实例
•  创建函数 c 的类是 function，也就是说 c 是 function 的一个实例
•  创建实例 d 的类是 class，也就是说 d 是 class 的一个实例

除了这些之外，我们在开发中使用到的例如 list、dict 也类似，你可以测试观察一下结果。

现在我们已经得知，创建这些实例的类是 int、str、function、class，那进一步思考一下，这些类又是怎么创建出来的呢？

同样地，我们也调用这些类的 __class__ 方法，观察结果：

1. >>> a = 1 
2. >>> a.__class__.__class__  
3. <type 'type'>  
4. >>>  
5. >>> b = 'abc'  
6. >>> b.__class__.__class__  
7. <type 'type'>  
8. >>>  
9. >>> def c():  
10. …     pass  
11. >>> c.__class__.__class__ 
12. <type 'type'>  
13. >>>  
14. >>> class D(object):  
15. …     pass  
16. >>> d = D()  
17. >>> d.__class__.__class__  
18. <type 'type'> 

从结果我们可以看到，创建这些类的类，都是 type，所以 type 就是创建所有类的「元类」。也就是说，元类的作用就是用来创建类的。