Pythonでクラスのメタクラスとその用途を理解する

# typeを使ったメタクラスの定義
MyMetaClass = type('MyMetaClass', (object,), {})

# メタクラスの定義
class AutoAttrMeta(type):
    def __new__(cls, name, bases, attrs):
        attrs['auto_attr'] = 'This attribute is added automatically.'
        return super().__new__(cls, name, bases, attrs)

# メタクラスを使用したクラスの定義
class MyClass(metaclass=AutoAttrMeta):
    pass

# インスタンス作成
my_instance = MyClass()

# auto_attrが追加されていることを確認
print(my_instance.auto_attr)  # 出力: This attribute is added automatically.

# シングルトンメタクラス
class SingletonMeta(type):
    _instances = {}

    def __call__(cls, *args, **kwargs):
        if cls not in cls._instances:
            cls._instances[cls] = super().__call__(*args, **kwargs)
        return cls._instances[cls]

# シングルトンクラスの定義
class SingletonClass(metaclass=SingletonMeta):
    pass

# インスタンスの確認
a = SingletonClass()
b = SingletonClass()
print(a is b)  # 出力: True

# 属性強制メタクラス
class EnforceAttrMeta(type):
    def __new__(cls, name, bases, attrs):
        if 'required_method' not in attrs:
            raise TypeError("クラスにrequired_methodが実装されていません")
        return super().__new__(cls, name, bases, attrs)

# 使用例
class MyClass(metaclass=EnforceAttrMeta):
    def required_method(self):
        pass

# イベントハンドリングメタクラス
class EventMeta(type):
    def __new__(cls, name, bases, attrs):
        if 'on_create' in attrs:
            attrs['on_create']()
        return super().__new__(cls, name, bases, attrs)

# 使用例
class MyClass(metaclass=EventMeta):
    @staticmethod
    def on_create():
        print("クラスが作成されました")

# 出力: クラスが作成されました