Metaclasses و descriptors هي ميزات متقدمة في Python لـ meta-programming — التحكم في كيفية تصرف الفئات والوصول إلى السمات. إنها تقوي الكثير من "السحر" في الأطر (ORMs, Pydantic)، على الرغم من أنك نادراً ما تكتبها مباشرة في كود التطبيق.
:
(Dog)
(Dog())
تماماً كما تنشئ فئة نسخ، metaclass ينشئ فئات. من خلال تخصيص metaclass، يمكنك اعتراض وتعديل إنشاء الفئة:
class Meta(type):
def __new__(mcs, name, bases, namespace):
# runs when a class USING this metaclass is DEFINED
namespace["created_by"] = "Meta" # inject an attribute into every such class
return super().__new__(mcs, name, bases, namespace)
class MyClass(metaclass=Meta):
pass
MyClass.created_by # "Meta" — injected by the metaclass at class-creation time
هذا يسمح للأطر بتسجيل الفئات تلقائياً، التحقق من التعريفات، أو إضافة سلوك لكل فئة مشتقة — على سبيل المثال كيف تحول ORMs سمات الفئة إلى أعمدة قاعدة البيانات.
descriptor هو كائن يعرّف __get__/__set__/__delete__، ويتحكم فيما يحدث عند قراءة أو كتابة سمة:
class Positive:
def __set_name__(self, owner, name):
self.name = f"_{name}"
def __get__(self, obj, objtype=None):
return getattr(obj, self.name)
def __set__(self, obj, value):
if value < 0:
raise ValueError("must be positive") # validate on assignment
setattr(obj, self.name, value)
class Account:
balance = Positive() # a descriptor as a class attribute
a = Account()
a.balance = 100 # calls Positive.__set__ → validates
a.balance = -5 # ❌ ValueError
تعترض descriptors الوصول إلى السمات — تمكّن التحقق والسمات المحسوبة والتحميل البطيء. في الواقع، @property و @classmethod و @staticmethod جميعها تُطبّق كـ descriptors.
Metaclasses → Django/SQLAlchemy ORM models, ABCs, Pydantic, framework registration
Descriptors → @property, ORM fields, validation libraries, lazy attributes
Metaclasses و descriptors هي آلات meta-programming خلف الكثير من أقوى مكتبات Python — ORMs التي تحول تعريفات الفئات إلى مخططات قاعدة البيانات، أطر التحقق مثل Pydantic، وحتى المدمجات مثل @property (descriptor).
بينما نادراً ما يكتب معظم المطورين هذه مباشرة (ولا يجب أن يلجؤوا إليها عندما تتوفر أدوات أبسط)، فإن فهمهم يزيل الغموض عن كيفية حقق هذه الأطر "سحرها" في تخصيص مستوى الفئة والوصول المتحكم فيه إلى السمات.
هذه المعرفة قيّمة لتصميم المكتبات المتقدمة، تصحيح سلوك الأطر، والفهم العميق لنموذج الكائنات في Python — إنه ما يفصل الفهم المتوسط عن الفهم على مستوى الخبير للغة.