Python MetaClass

메타클래스(Metaclass) 개념을 정리했습니다. type, __new__, __init__, __call__의 실행 순서와 역할을 정리했습니다.

1. 메타클래스란?

구분	정의
클래스(Class)	객체(인스턴스)를 찍어내는 설계도
메타클래스(Metaclass)	“클래스를 찍어내는 설계도” (클래스 생성 제어)

• 기본 메타클래스: type → 모든 클래스는 type의 인스턴스.
• 커스텀 메타클래스: class MyMeta(type): ... 형태로 type을 상속해 정의.

graph LR
  type("type (메타클래스)") -->|클래스 생성| MyClass("MyClass (클래스)")
  MyClass -->|인스턴스 생성| obj("obj (인스턴스)")

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2. type의 자기참조 구조

>>> type(int)        # int 는 type 의 인스턴스
<class 'type'>
>>> type(type)       # type 도 자기 자신을 메타클래스로 가짐
<class 'type'>

• type(type) == type → 파이썬 객체 시스템을 하나의 축으로 통일하는 self‑bootstrap 구조.

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3. 클래스 생성 단계 (정의 시점)

순서	호출 주체	메서드	설명
①	메타클래스	__new__(metacls, name, bases, attrs)	클래스 객체 생성 (네임스페이스 가공)
②	메타클래스	__init__(cls, name, bases, attrs)	클래스 객체 초기화

class MyClass(metaclass=MyMeta): ... 를 만나면 위 두 훅이 즉시 실행.

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4. 인스턴스 생성 단계 (호출 시점)

순서	호출 주체	메서드	설명
③	메타클래스	__call__(cls, *args, **kw)	인스턴스 생성 총괄
④	클래스	__new__(cls, *args, **kw)	메모리 할당
⑤	클래스	__init__(self, *args, **kw)	인스턴스 초기화

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5. 예제: CustomList 두 가지 방식

5‑1. type() 직접 호출

CustomList1 = type('CustomList1', (list,), {
    'desc': '커스텀 리스트1',
    'cus_mul': lambda self,d: [self.__setitem__(i, self[i]*d) for i in range(len(self))]
})

5‑2. 커스텀 메타클래스 사용

class CustomListMeta(type):
    def __new__(mcls, name, bases, ns):
        ns['desc'] = '커스텀 리스트2'
        ns['cus_mul'] = lambda self,d: ...
        return super().__new__(mcls, name, bases, ns)

    def __call__(cls, *a, **kw):
        print('__call__ intercept')
        return super().__call__(*a, **kw)

CustomList2 = CustomListMeta('CustomList2', (list,), {})

• CustomList1 : 기본 메타클래스(type)만 사용.
• CustomList2 : 커스텀 메타클래스로 클래스 정의 전/후, 인스턴스 생성 시점 모두 개입.

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6. 상속 vs 메타클래스 한눈에 보기

관점	상속	메타클래스
관심사	기능 재사용	클래스 정의·생성 제어
작동 시점	인스턴스가 메서드 탐색할 때	class 정의·호출 시
키워드	class Child(Parent):	class X(metaclass=Meta):

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맺음말

메타클래스는 “필요할 때만 쓰는 메타 프로그래밍 도구”입니다.
대부분의 코드는 상속과 데코레이터만으로 충분하지만, 클래스 정의를 자동화하거나 검증이 필요한 프레임워크를 만들 때 사용됩니다.

도움이 되었기를 바랍니다. ✨