python - 为什么 `type.__new__` 调用 `__init_subclass__` ？

Question

我注意到我不能以我想要的方式将 __init_subclass__ 与 Django 模型类一起使用。看起来元类在父类的 __init_subclass__ 方法运行时还没有完成子类的创建。虽然我明白问题是什么，并且可以通过制作自定义元类来规避它，但我不明白的是为什么!

在我看来，我倾向于认为像 __new__ 这样的调用应该在 __init__ 这样的调用发生之前完成。但这不是元类和 __init_subclass__ 的情况，如下所示:

class MetaMeta(type):
    print('parsing MetaMeta')
    def __call__(cls, *args, **kwargs):
        print('entering MetaMeta.__call__')
        instance = super().__call__(*args, **kwargs)
        print('leaving MetaMeta.__call__')
        return instance

class Meta(type, metaclass=MetaMeta):
    print('parsing Meta')
    def __init__(self, *args, **kwargs):
        print('  entering Meta.__init__')
        super().__init__(*args, **kwargs)
        print('  leaving Meta.__init__')
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print(f'  entering Meta.__new__')
        instance = super().__new__(cls, *args, **kwargs)
        print('  leaving Meta.__new__')
        return instance

class Parent(object, metaclass=Meta):
    print('parsing Parent')
    def __init_subclass__(cls, *args, **kwargs):
        print('    entering Parent.__init_subclass__')
        super().__init_subclass__(*args, **kwargs)
        print('    leaving Parent.__init_subclass__')

class Child(Parent):
    print('parsing Child')

结果是:

parsing MetaMeta
parsing Meta
parsing Parent
entering MetaMeta.__call__
  entering Meta.__new__
  leaving Meta.__new__
  entering Meta.__init__
  leaving Meta.__init__
leaving MetaMeta.__call__
parsing Child
entering MetaMeta.__call__
  entering Meta.__new__
    entering Parent.__init_subclass__
    leaving Parent.__init_subclass__
  leaving Meta.__new__
  entering Meta.__init__
  leaving Meta.__init__
leaving MetaMeta.__call__

在 __init_subclass__ 被调用后，元类仍然可以在 Meta.__new__ 中设置类。这对我来说似乎很奇怪。为什么会这样，有没有办法在 Parent(没有自定义元类)中提供完全在 Meta.__new__ 之后(可能在 Meta.__init__)?

还是我完全遗漏了什么？

仅供引用，我找到了一些相关主题，但不是我要找的:

• The call order of python3 metaclass
• Arguments of __new__ and __init__ for metaclasses
• https://docs.python.org/3/reference/datamodel.html#customizing-class-creation

也许问这个问题的更简洁的方式是“为什么 Python(至少 v3.9)有 Meta.__new__ 调用 Parent.__init_subclass__，而不是有MetaMeta.__call__ 在 __new__ 完成后立即调用它？

请注意，在询问之后，我确实找到了一些关于这个主题的 python.org 讨论，但我认为他们没有阐明原因:

• https://bugs.python.org/issue42775
• https://mail.python.org/archives/list/python-dev@python.org/thread/ZMRRNSFSLJZDGGZ66CFCYQBINU62CDNX/

Answer 1

棘手。

所以，它是这样的，因为它是用语言制作的。在为类创建过程添加功能时，人们不允许自定义 __init_subclass__ 或描述符 __set_name__ 或计算最终线性化 (mro):即所有这些都在 type.__new__ 中同时完成 - 任何编写的元类都必须在某个时候调用 type.__new__。

但是，有一个可能的解决方法:如果 type.__new__ 不会“看到”__init_subclass__ 方法，则不会调用它。

因此，子元类有可能隐藏__init_subclass__，调用父类__new__，然后在离开它自己的__new__之前> 恢复并调用 __init_subclass__。

所以，如果问题特别是你需要 __init_subclass__ 在 Django 的元类 __new__ 完全完成后运行，我可以想到两个选项，它们都涉及继承自Django 的 ORM 元类，对其进行修改，并将其用作模型的元类。

那么第一个选项就是在你的项目中使用不同于 __init_subclass__ 的另一个方法名。您的自定义元类调用 super().__new__() ，Django 和 Python 做他们的事情，您调用您的 __init_subclass2__ (或您选择的任何名称)。我认为这是最易于维护和最直接的方法。

第二个选项是我之前提到的:您的__new__ 方法检查所有基础是否出现__init_subclass__，然后暂时从它们所在的类中删除，存储原来的方法，调用super().__new__()，然后恢复__init_subclass__方法，之后再调用。这具有在层次结构中使用现有 __init_subclass__ 的优势(只要类本身是用 Python 而不是 native 代码编写的:在这种情况下，暂时删除该方法将不起作用) .它有一个严重的缺点，你必须自己扫描 mro(你将不得不重新进行线性化)搜索所有现有的 __init_subclass__ 并在之后恢复它们 - 可能有一些难以发现的极端情况.