元类是"类的类"：普通类是元类的实例，正如对象是类的实例。定义 class Foo(metaclass=M) 时，Python 实际调用 M(name, bases, namespace) 来创建 Foo 这个类对象。默认元类是 type。通过在元类中重写 __new__/__init__/__call__，可以在类创建的那一刻检查、修改、注册这个类。

典型使用场景：

  • ORM 框架：Django/SQLAlchemy 用元类扫描类体中声明的字段，生成表结构映射——用户只写声明式代码。
  • 自动注册：插件系统中让子类定义即自动注册到注册表。
  • 接口/契约强制：校验子类必须实现某些方法（现代做法更多用 abc 抽象基类或 __init_subclass__）。
  • 单例：元类里重写 __call__ 缓存实例。
class Registry(type):
    plugins = {}
    def __new__(mcs, name, bases, ns):
        cls = super().__new__(mcs, name, bases, ns)
        if bases:  # 跳过基类本身
            mcs.plugins[name] = cls
        return cls

关键提醒：元类是强大但重型的武器，Tim Peters 的名言"元类是 99% 用户不需要担心的魔法"。简单需求优先考虑类装饰器或 __init_subclass__（3.6+），只有框架级代码才真正需要元类。追问方向：元类与 __init_subclass__ 的取舍、类创建流程（__prepare__ → 类体执行 → 元类调用）。