淺談Python的方法解析順序(MRO)

更新時(shí)間：2020年03月05日 10:17:04 作者：Daniel2333

這篇文章主要介紹了淺談Python的方法解析順序(MRO)，具有很好的參考價(jià)值，希望對(duì)大家有所幫助。一起跟隨小編過(guò)來(lái)看看吧

方法解析順序, Method Resolution Order

從一段代碼開(kāi)始

考慮下面的情況:

class A(object):
 def foo(self):
 print('A.foo()')

class B(object):
 def foo(self):
 print('B.foo()')

class C(B, A):
 pass

c = C()
c.foo()

C同時(shí)繼承了類A和類B, 它們都有各自的foo()方法. 那么C的實(shí)例c調(diào)用foo()方法時(shí), 到底是調(diào)用A.foo()還是B.foo()?

__mro__

Python的每一個(gè)有父類的類都有一個(gè)與方法解析順序相關(guān)的特殊屬性:__mro__, 它是一個(gè)tuple, 裝著方法解析時(shí)的對(duì)象查找順序: 越靠前的優(yōu)先級(jí)越高. 執(zhí)行下面的代碼:

print type(C.__mro__)
print C.__mro__

輸出:

<type 'tuple'>
(<class '__main__.C'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.A'>, <type 'object'>)

可以看到, B在C的前面, 所以在上一段代碼中, c.foo()調(diào)用的是B.foo()而不是A.foo().

之所以B在C的前面, 是因?yàn)樵谥付–的父類時(shí)先指定了B:

class C(B, A):

若將它改成:

class C(A, B):

c.foo()執(zhí)行的就是A.foo()了.

熟悉環(huán)境變量的可以將__mro__理解為以目標(biāo)對(duì)象為環(huán)境的PATH變量: 從左到右開(kāi)始查找, 找到就執(zhí)行, 然后返回結(jié)果.

方法解析順序

從C.__mro__的值可以看出, Python的方法解析優(yōu)先級(jí)從高到低為:

1. 實(shí)例本身(instance)

2. 類(class)

3. super class, 繼承關(guān)系越近, 越先定義, 優(yōu)先級(jí)越高.

其實(shí)屬性解析順序也基本一致, 只不過(guò)多了個(gè)__getattr__的查找(見(jiàn)Python對(duì)象的屬性訪問(wèn)過(guò)程).

補(bǔ)充知識(shí)：python中的單繼承，多繼承和mro順序

python作為一門(mén)動(dòng)態(tài)語(yǔ)言，是和c++一樣支持面向?qū)ο缶幊痰?。相?duì)對(duì)象編程有三大特性，分別是繼承，封裝和多態(tài)。今天我們重點(diǎn)講解的是，python語(yǔ)言中的單繼承和多繼承。

繼承概念：

如果一個(gè)類繼承了另外一個(gè)類時(shí)，它將自動(dòng)獲得另一個(gè)類的所有屬性和方法，那么原有的類稱為父類，而新類稱為子類。子類繼承了其父類的所有屬性和方法。同時(shí)還可以定義自己的屬性和方法。
單繼承就是一個(gè)子類只能繼承一個(gè)父類。

格式： class 子類（父類）

舉例： class A(B)

A類擁有了B類的所有的特征，A類繼承了B類

B類父類，基類

A類子類派生類后代類

繼承的作用：功能的升級(jí)和擴(kuò)展
功能的升級(jí)就是對(duì)原有的功能進(jìn)行完善重新，功能的擴(kuò)展就是對(duì)原本沒(méi)有的功能進(jìn)行添加。減少代碼的冗余。

下面我們舉一個(gè)單繼承的例子：

class Dog(): #父類
 def __init__(self): #父類的屬性初始化
 self.name='狗'
 self.leg=4
 def __str__(self):
 return "名字:%s %d 條腿"%(self.name,self.leg)

class Taidi(Dog): #定義一個(gè)Taidi 泰迪 類繼承自Dog類 -->單繼承
 pass

taidi=Taidi()
print(taidi) 輸出結(jié)果--> 名字:狗 4 條腿

多繼承:

多繼承就是一個(gè)子類同時(shí)繼承自多個(gè)父類，又稱菱形繼承、鉆石繼承。

首先，我們先講多繼承中一個(gè)常見(jiàn)方法，單獨(dú)調(diào)用父類的方法。在子類初始化的時(shí)候需要手動(dòng)調(diào)用父類的初始化方法進(jìn)行父類的屬性的構(gòu)造，不然就不能使用提供的屬性。

在子類中調(diào)用父類的初始化方法格式就是：父類名._init_(self)

下面舉一個(gè)單獨(dú)調(diào)用父類方法的例子：

print("******多繼承使用類名.__init__ 發(fā)生的狀態(tài)******")
class Parent(object): #父類
 def __init__(self, name):
 print('parent的init開(kāi)始被調(diào)用')
 self.name = name #屬性的初始化
 print('parent的init結(jié)束被調(diào)用')

class Son1(Parent): #單繼承 Son1子類繼承父類
 def __init__(self, name, age):
 print('Son1的init開(kāi)始被調(diào)用')
 self.age = age
 Parent.__init__(self, name) #單獨(dú)調(diào)用父類的屬性
 print('Son1的init結(jié)束被調(diào)用')

class Son2(Parent): #也是單繼承 Son2繼承父類
 def __init__(self, name, gender):
 print('Son2的init開(kāi)始被調(diào)用')
 self.gender = gender #單獨(dú)調(diào)用父類的初始化屬性方法
 Parent.__init__(self, name)
 print('Son2的init結(jié)束被調(diào)用')

class Grandson(Son1, Son2): #多繼承，繼承兩個(gè)父類
 def __init__(self, name, age, gender):
 print('Grandson的init開(kāi)始被調(diào)用')
 Son1.__init__(self, name, age) # 單獨(dú)調(diào)用父類的初始化方法
 Son2.__init__(self, name, gender)
 print('Grandson的init結(jié)束被調(diào)用')

gs = Grandson('grandson', 18, '男') #實(shí)例化對(duì)象
print('姓名：', gs.name)
print('年齡：', gs.age)
print('性別：', gs.gender)

print("******多繼承使用類名.__init__ 發(fā)生的狀態(tài)******\n\n")

下面讓我們看看運(yùn)行的結(jié)果：

******多繼承使用類名.__init__ 發(fā)生的狀態(tài)******
Grandson的init開(kāi)始被調(diào)用
Son1的init開(kāi)始被調(diào)用
parent的init開(kāi)始被調(diào)用
parent的init結(jié)束被調(diào)用
Son1的init結(jié)束被調(diào)用
Son2的init開(kāi)始被調(diào)用
parent的init開(kāi)始被調(diào)用
parent的init結(jié)束被調(diào)用
Son2的init結(jié)束被調(diào)用
Grandson的init結(jié)束被調(diào)用
姓名： grandson
年齡： 18
性別： 男
******多繼承使用類名.__init__ 發(fā)生的狀態(tài)******

mro順序

查看上面的運(yùn)行結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)由于多繼承情況，parent類被的屬性被構(gòu)造了兩次，如果在更加復(fù)雜的結(jié)構(gòu)下可能更加嚴(yán)重。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，Python官方采用了一個(gè)算法將復(fù)雜結(jié)構(gòu)上所有的類全部都映射到一個(gè)線性順序上，而根據(jù)這個(gè)順序就能夠保證所有的類都會(huì)被構(gòu)造一次。這個(gè)順序就是MRO順序。

格式：

類名._mro_()

類名.mro()

多繼承中super調(diào)用有所父類的被重寫(xiě)的方法

super本質(zhì)上就是使用MRO這個(gè)順序去調(diào)用當(dāng)前類在MRO順序中下一個(gè)類。 super().init()則調(diào)用了下一個(gè)類的初始化方法進(jìn)行構(gòu)造。

print("******多繼承使用super().__init__ 發(fā)生的狀態(tài)******")
class Parent(object):
 def __init__(self, name, *args, **kwargs): # 為避免多繼承報(bào)錯(cuò)，使用不定長(zhǎng)參數(shù)，接受參數(shù)
 print('parent的init開(kāi)始被調(diào)用')
 self.name = name
 print('parent的init結(jié)束被調(diào)用')

class Son1(Parent):
 def __init__(self, name, age, *args, **kwargs): # 為避免多繼承報(bào)錯(cuò)，使用不定長(zhǎng)參數(shù)，接受參數(shù)
 print('Son1的init開(kāi)始被調(diào)用')
 self.age = age
 super().__init__(name, *args, **kwargs) # 為避免多繼承報(bào)錯(cuò)，使用不定長(zhǎng)參數(shù)，接受參數(shù)
 print('Son1的init結(jié)束被調(diào)用')

class Son2(Parent):
 def __init__(self, name, gender, *args, **kwargs): # 為避免多繼承報(bào)錯(cuò)，使用不定長(zhǎng)參數(shù)，接受參數(shù)
 print('Son2的init開(kāi)始被調(diào)用')
 self.gender = gender
 super().__init__(name, *args, **kwargs) # 為避免多繼承報(bào)錯(cuò)，使用不定長(zhǎng)參數(shù)，接受參數(shù)
 print('Son2的init結(jié)束被調(diào)用')

class Grandson(Son1, Son2):
 def __init__(self, name, age, gender):
 print('Grandson的init開(kāi)始被調(diào)用')
 # 多繼承時(shí)，相對(duì)于使用類名.__init__方法，要把每個(gè)父類全部寫(xiě)一遍
 # 而super只用一句話，執(zhí)行了全部父類的方法，這也是為何多繼承需要全部傳參的一個(gè)原因
 # super(Grandson, self).__init__(name, age, gender)
 super().__init__(name, age, gender)
 print('Grandson的init結(jié)束被調(diào)用')

print(Grandson.__mro__)

gs = Grandson('grandson', 18, '男')
print('姓名：', gs.name)
print('年齡：', gs.age)
print('性別：', gs.gender)
print("******多繼承使用super().__init__ 發(fā)生的狀態(tài)******\n\n")

查看下運(yùn)行結(jié)果：

******多繼承使用super().__init__ 發(fā)生的狀態(tài)******
(<class '__main__.Grandson'>, <class '__main__.Son1'>, <class '__main__.Son2'>, <class '__main__.Parent'>, <class 'object'>)
Grandson的init開(kāi)始被調(diào)用
Son1的init開(kāi)始被調(diào)用
Son2的init開(kāi)始被調(diào)用
parent的init開(kāi)始被調(diào)用
parent的init結(jié)束被調(diào)用
Son2的init結(jié)束被調(diào)用
Son1的init結(jié)束被調(diào)用
Grandson的init結(jié)束被調(diào)用
姓名： grandson
年齡： 18
性別： 男
******多繼承使用super().__init__ 發(fā)生的狀態(tài)******

單繼承中super

print("******單繼承使用super().__init__ 發(fā)生的狀態(tài)******")
class Parent(object):
 def __init__(self, name):
 print('parent的init開(kāi)始被調(diào)用')
 self.name = name
 print('parent的init結(jié)束被調(diào)用')

class Son1(Parent):
 def __init__(self, name, age):
 print('Son1的init開(kāi)始被調(diào)用')
 self.age = age
 super().__init__(name) # 單繼承不能提供全部參數(shù)
 print('Son1的init結(jié)束被調(diào)用')

class Grandson(Son1):
 def __init__(self, name, age, gender):
 print('Grandson的init開(kāi)始被調(diào)用')
 super().__init__(name, age) # 單繼承不能提供全部參數(shù)
 print('Grandson的init結(jié)束被調(diào)用')

gs = Grandson('grandson', 12, '男')
print('姓名：', gs.name)
print('年齡：', gs.age)
#print('性別：', gs.gender)
print("******單繼承使用super().__init__ 發(fā)生的狀態(tài)******\n\n")

運(yùn)行結(jié)果：

******單繼承使用super().__init__ 發(fā)生的狀態(tài)******
Grandson的init開(kāi)始被調(diào)用
Son1的init開(kāi)始被調(diào)用
parent的init開(kāi)始被調(diào)用
parent的init結(jié)束被調(diào)用
Son1的init結(jié)束被調(diào)用
Grandson的init結(jié)束被調(diào)用
姓名： grandson
年齡： 12
******單繼承使用super().__init__ 發(fā)生的狀態(tài)******

下面讓我們總結(jié)下：

MRO保證了多繼承情況每個(gè)類只出現(xiàn)一次

super().__init__相對(duì)于類名.init，在單繼承上用法基本無(wú)差

但在多繼承上有區(qū)別，super方法能保證每個(gè)父類的方法只會(huì)執(zhí)行一次，而使用類名的方法會(huì)導(dǎo)致方法被執(zhí)行多次

多繼承時(shí)，使用super方法，對(duì)父類的傳參數(shù)，應(yīng)該是由于python中super的算法導(dǎo)致的原因，必須把參數(shù)全部傳遞，否則會(huì)報(bào)錯(cuò)

單繼承時(shí)，使用super方法，則不能全部傳遞，只能傳父類方法所需的參數(shù)，否則會(huì)報(bào)錯(cuò)

多繼承時(shí)，相對(duì)于使用類名.__init__方法，要把每個(gè)父類全部寫(xiě)一遍,而使用super方法，只需寫(xiě)一句話便執(zhí)行了全部父類的方法，這也是為何多繼承需要全部傳參的一個(gè)原因

下面是一個(gè)簡(jiǎn)答的面試題：

class Parent(object):
 x = 1

class Child1(Parent):
 pass

class Child2(Parent):
 pass

print(Parent.x, Child1.x, Child2.x)
Child1.x = 2
print(Parent.x, Child1.x, Child2.x)
Parent.x = 3
print(Parent.x, Child1.x, Child2.x)

運(yùn)行結(jié)果：