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python metaclass django orm demo

一般情况下通过metaclass修改纯属变态，但是，总会遇到需要通过metaclass修改类定义的。Diango的ORM就是一个典型的例子。

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：

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#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-
'Simple ORM using metaclass'
class Field(object):
    def __init__(self,name,column_type):
        self.name=name
        self.column_type=column_type
    def __str__(self):
        return '<%s:%s>' % (self.__class__.__name__,self.name)
class StringField(Field):
    def __init__(self,name):
        super(StringField,self).__init__(name,'varchar(100)')
class IntegerField(Field):
    def __init__(self,name):
        super(IntegerField,self).__init__(name,'bigint')
class ModelMetaclass(type):
    def __new__(cls,name,bases,attrs):
        if name == 'Model':
            return type.__new__(cls,name,bases,attrs)
        print('Found model: %s' % name)
        mappings = dict()
        for k,v in attrs.items():
            if isinstance(v,Field):
                print('Found mapping: %s ===> %s' % (k,v))
                mappings[k] = v
        for k in mappings.keys():
            attrs.pop(k)
        attrs['__mappings__'] = mappings
        attrs['__table__'] = name
        return type.__new__(cls,name,bases,attrs)
class Model(dict,metaclass=ModelMetaclass):
    def __init__(self,**kw):
        super(Model,self).__init__(**kw)
    def __getattr__(self, key):
        try:
            return self[key]
        except KeyError:
            raise AttributeError(r"'Model' object has no attribute '%s'" % key)
    def __setattr__(self, key, value):
        self[key] = value
    def save(self):
        fields = []
        params = []
        args = []
        for k,v in self.__mappings__.items():
            fields.append(v.name)
            params.append('?')
            args.append(getattr(self,k,None))
        sql = 'insert into %s (%s) values (%s)' % (self.__table__,','.join(fields),','.join(params))
        print('SQL: %s' % sql)
        print('ARGS: %s' % str(args))
#testing code:
class User(Model):
    id=IntegerField('id')
    name=StringField('username')
    email=StringField('email')
    password=StringField('pssword')
u=User(id=12345,name='Michael',email='test@orm.org',password='my-pwd')
u.save()