1.?? Python的繼承以及調(diào)用父類成員

python子類調(diào)用父類成員有2種方法，分別是普通方法和super方法

假設(shè)Base是基類

class Base(object):def __init__(self):print “Base init”

則普通方法如下

class Leaf(Base):def __init__(self):Base.__init__(self)print “Leaf init”

super方法如下

class Leaf(Base):def __init__(self):super(Leaf, self).__init__()print “Leaf init”

在上面的簡單場景下，兩種方法的效果一致：

>>> leaf = Leaf()

Base init

Leaf init

2.?? 鉆石繼承遇到的難題

當(dāng)我們來到鉆石繼承場景時，我們就遇到了一個難題：

如果我們還是使用普通方法調(diào)用父類成員，代碼如下：

class Base(object):def __init__(self):print “Base init”class Medium1(Base):def __init__(self):Base.__init__(self)print “Medium1 init”class Medium2(Base):def __init__(self):Base.__init__(self)print “Medium2 init”class Leaf(Medium1, Medium2):def __init__(self):Medium1.__init__(self)Medium2.__init__(self)print “Leaf init”

當(dāng)我們生成Leaf對象時，結(jié)果如下：

>>> leaf = Leaf()

Base init

Medium1 init

Base init

Medium2 init

Leaf init

?

可以看到Base被初始化了兩次！這是由于Medium1和Medium2各自調(diào)用了Base的初始化函數(shù)導(dǎo)致的。

3.?? 各語言的解決方法

鉆石繼承中，父類被多次初始化是個非常難纏的問題，我們來看看其他各個語言是如何解決這個問題的：

3.1. C++

C++使用虛擬繼承來解決鉆石繼承問題。

Medium1和Medium2虛擬繼承Base。當(dāng)生成Leaf對象時，Medium1和Medium2并不會自動調(diào)用虛擬基類Base的構(gòu)造函數(shù)，而需要由Leaf的構(gòu)造函數(shù)顯式調(diào)用Base的構(gòu)造函數(shù)。

3.2. Java

Java禁止使用多繼承。

Java使用單繼承+接口實現(xiàn)的方式來替代多繼承，避免了鉆石繼承產(chǎn)生的各種問題。

3.3. Ruby

Ruby禁止使用多繼承。

Ruby和Java一樣只支持單繼承，但它對多繼承的替代方式和Java不同。Ruby使用Mixin的方式來替代，在當(dāng)前類中mixin入其他模塊，來做到代碼的組裝效果。

3.4. Python

Python和C++一樣，支持多繼承的語法。但Python的解決思路和C++完全不一樣，Python使用的是super

我們把第2章的鉆石繼承用super重寫一下，看一下輸出結(jié)果

class Base(object):def __init__(self):print “Base init”class Medium1(Base):def __init__(self):super(Medium1, self).__init__()print “Medium1 init”class Medium2(Base):def __init__(self):super(Medium2, self).__init__()print “Medium2 init”class Leaf(Medium1, Medium2):def __init__(self):super(Leaf, self).__init__()print “Leaf init”

我們生成Leaf對象：

>>> leaf = Leaf()

Base init

Medium2 init

Medium1 init

Leaf init

可以看到整個初始化過程符合我們的預(yù)期，Base只被初始化了1次。而且重要的是，相比原來的普通寫法，super方法并沒有寫額外的代碼，也沒有引入額外的概念

4.?? super的內(nèi)核：mro

要理解super的原理，就要先了解mro。mro是method resolution order的縮寫，表示了類繼承體系中的成員解析順序。

?

在python中，每個類都有一個mro的類方法。我們來看一下鉆石繼承中，Leaf類的mro是什么樣子的：

>>> Leaf.mro()

[<class '__main__.Leaf'>, <class '__main__.Medium1'>, <class '__main__.Medium2'>, <class '__main__.Base'>, <type 'object'>]

?

可以看到mro方法返回的是一個祖先類的列表。Leaf的每個祖先都在其中出現(xiàn)一次，這也是super在父類中查找成員的順序。?

通過mro，python巧妙地將多繼承的圖結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)變?yōu)閘ist的順序結(jié)構(gòu)。super在繼承體系中向上的查找過程，變成了在mro中向右的線性查找過程，任何類都只會被處理一次。

?

通過這個方法，python解決了多繼承中的2大難題：

1. 查找順序問題。從Leaf的mro順序可以看出，如果Leaf類通過super來訪問父類成員，那么Medium1的成員會在Medium2之前被首先訪問到。如果Medium1和Medium2都沒有找到，最后再到Base中查找。

2. 鉆石繼承的多次初始化問題。在mro的list中，Base類只出現(xiàn)了一次。事實上任何類都只會在mro list中出現(xiàn)一次。這就確保了super向上調(diào)用的過程中，任何祖先類的方法都只會被執(zhí)行一次。

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至于mro的生成算法，可以參考這篇wiki：https://en.wikipedia.org/wiki/C3_linearization

5.?? super的具體用法

我們首先來看一下python中的super文檔

>>> help(super)

Help on class super in module __builtin__:

class super(object)

?|? super(type, obj) -> bound super object; requires isinstance(obj, type)

?|? super(type) -> unbound super object

?|? super(type, type2) -> bound super object; requires issubclass(type2, type)

?

光從字面來看，這可以算是python中最語焉不詳?shù)膸椭臋n之一了。甚至里面還有一些術(shù)語誤用。那super究竟應(yīng)該怎么用呢，我們重點(diǎn)來看super中的第1和第3種用法

5.1. super(type, obj)

當(dāng)我們在Leaf的__init__中寫這樣的super時：

class Leaf(Medium1, Medium2):def __init__(self):super(Leaf, self).__init__()print “Leaf init”

super(Leaf, self).__init__()的意思是說：

獲取self所屬類的mro, 也就是[Leaf, Medium1, Medium2, Base]

從mro中Leaf右邊的一個類開始，依次尋找__init__函數(shù)。這里是從Medium1開始尋找

一旦找到，就把找到的__init__函數(shù)綁定到self對象，并返回

?

從這個執(zhí)行流程可以看到，如果我們不想調(diào)用Medium1的__init__，而想要調(diào)用Medium2的__init__，那么super應(yīng)該寫成：super(Medium1, self)__init__()?

5.2. super(type, type2)

當(dāng)我們在Leaf中寫類方法的super時：

class Leaf(Medium1, Medium2):def __new__(cls):obj = super(Leaf, cls).__new__(cls)print “Leaf new”return obj

super(Leaf, cls).__new__(cls)的意思是說：

獲取cls這個類的mro，這里也是[Leaf, Medium1, Medium2, Base]

從mro中Leaf右邊的一個類開始，依次尋找__new__函數(shù)

一旦找到，就返回“非綁定”的__new__函數(shù)

?

由于返回的是非綁定的函數(shù)對象，因此調(diào)用時不能省略函數(shù)的第一個參數(shù)。這也是這里調(diào)用__new__時，需要傳入?yún)?shù)cls的原因

同樣的，如果我們想從某個mro的某個位置開始查找，只需要修改super的第一個參數(shù)就行

6.?? 小結(jié)

至此，我們講解了和super相關(guān)的用法及原理，小結(jié)一下我們講過的內(nèi)容有：

python調(diào)用父類成員共有2種方法：普通方法，super方法

在鉆石繼承中，普通方法會遇到Base類兩次初始化的問題

簡述了其他語言對這個問題的解決方法，并用實例展示了python使用super可以解決此問題

在講super具體用法前，先講了super的內(nèi)核：mro的知識和原理

講解了super兩種主要的用法及原理

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標(biāo)簽：python, super, mro, 多繼承

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/testview/p/4651198.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的深入super，看Python如何解决钻石继承难题的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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