python中的繼承機(jī)制super()函數(shù)詳解
前言
super 是用來(lái)解決多重繼承問(wèn)題的,直接用類名調(diào)用父類方法在使用單繼承的時(shí)候沒(méi)問(wèn)題
但是如果使用多繼承,會(huì)涉及到查找順序(MRO)、重復(fù)調(diào)用(鉆石繼承)等種種問(wèn)題。
一、super用法
我們先簡(jiǎn)單的理解為super().xx相當(dāng)于調(diào)用了父類中的xx方法(實(shí)際上在單繼承中是這樣,多繼承中有點(diǎn)區(qū)別)。
時(shí)候會(huì)看到像下面這樣直接調(diào)用父類的一個(gè)方法:
class Base: def __init__(self): print('Base.__init__') class A(Base): def __init__(self): Base.__init__(self) print('A.__init__')
盡管對(duì)于大部分代碼而言這么做沒(méi)什么問(wèn)題,但是在更復(fù)雜的涉及到多繼承的代碼中就有可能導(dǎo)致很奇怪的問(wèn)題發(fā)生。
比如,考慮如下的情況:
class Base: def __init__(self): print('Base.__init__') class A(Base): def __init__(self): Base.__init__(self) print('A.__init__') class B(Base): def __init__(self): Base.__init__(self) print('B.__init__') class C(A,B): def __init__(self): A.__init__(self) B.__init__(self) print('C.__init__') c = C()
如果你運(yùn)行這段代碼就會(huì)發(fā)現(xiàn) Base.__init__()
被調(diào)用兩次,如下所示:
Base.__init__ A.__init__ Base.__init__ B.__init__ C.__init__
但是當(dāng)我們?cè)诖a中換成使用 super()
,結(jié)果就很完美了:
class Base: def __init__(self): print('Base.__init__') class A(Base): def __init__(self): super().__init__() print('A.__init__') class B(Base): def __init__(self): super().__init__() print('B.__init__') class C(A,B): def __init__(self): super().__init__() # Only one call to super() here print('C.__init__')
運(yùn)行這個(gè)新版本后,你會(huì)發(fā)現(xiàn)每個(gè) __init__()
方法只會(huì)被調(diào)用一次了:
Base.__init__ B.__init__ A.__init__ C.__init__
二、super的本質(zhì)
先說(shuō)說(shuō)python中如何實(shí)現(xiàn)繼承---------對(duì)于你定義的每一個(gè)類,Python會(huì)計(jì)算出一個(gè)所謂的方法解析順序(MRO)列表。 這個(gè)MRO列表就是一個(gè)簡(jiǎn)單的所有基類的線性順序表。為了實(shí)現(xiàn)繼承,Python會(huì)在MRO列表上從左到右開(kāi)始查找基類,直到找到第一個(gè)匹配這個(gè)屬性的類為止。
而這個(gè)MRO列表的構(gòu)造是通過(guò)一個(gè)C3線性化算法來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 我們不去深究這個(gè)算法的數(shù)學(xué)原理,它實(shí)際上就是合并所有父類的MRO列表并遵循如下三條準(zhǔn)則:
- 子類會(huì)先于父類被檢查
- 多個(gè)父類會(huì)根據(jù)它們?cè)诹斜碇械捻樞虮粰z查
- 如果對(duì)下一個(gè)類存在兩個(gè)合法的選擇,選擇第一個(gè)父類
雖然名義上來(lái)說(shuō)super是用來(lái)調(diào)用父類中的方法,但是super實(shí)際上是在MRO表中找到下一個(gè)匹配的類。super原型如下:
def super(cls, inst): mro = inst.__class__.mro() return mro[mro.index(cls) + 1]
兩個(gè)參數(shù) cls 和 inst 分別做了兩件事:
1. inst 負(fù)責(zé)生成 MRO 的 list
2. 通過(guò) cls 定位當(dāng)前 MRO 中的 index, 并返回 mro[index + 1]
我們來(lái)看一個(gè)例子,猜猜下面的輸出會(huì)是什么呢:
class A(): def __init__(self): print("Enter A") class B(A): def __init__(self): print("Enter B") super(B,self).__init__() print("Leave B") class C(A): def __init__(self): print("Enter C") super(C,self).__init__() print("Leave C") class D(B,C): def __init__(self): print("Enter D") super(D,self).__init__() print("Leave D") d = D()
直接看結(jié)果:
很多人將super簡(jiǎn)單的理解為調(diào)用父類中的方法,可能認(rèn)為應(yīng)該是D調(diào)用B和C,由于B在左邊,按順序先調(diào)用B,B油調(diào)用A,完成之后輪到D調(diào)用C,C調(diào)用A.輸出變成下面這樣:
Enter D
Enter B
Enter A
Leave B
Enter C
Enter A
Leave C
Leave D
但是根據(jù)我們上面說(shuō)的super本質(zhì)知道super 和父類其實(shí)沒(méi)有實(shí)質(zhì)關(guān)聯(lián),我們就不難理解為什么 enter B 下一句是 enter C 而不是 enter A了(如果認(rèn)為 super 代表“調(diào)用父類的方法”,會(huì)想當(dāng)然的認(rèn)為下一句應(yīng)該是enter A)。流程如下,在 B 的 __init__ 函數(shù)中:
super(B,self).__init__() 首先獲取self.__class__.__mro__,但是這里的self是D的實(shí)例,而不是B的。
(<class '__main__.D'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.C'>, <class '__main__.A'>, <class 'object'>)
然后,通過(guò) B 來(lái)定位 MRO 中的 index,并找到下一個(gè)。
顯然 B 的下一個(gè)是 C。于是,我們調(diào)用 C 的 __init__,打出 enter C。
當(dāng)你使用super()
函數(shù)時(shí),Python會(huì)在MRO列表上繼續(xù)搜索下一個(gè)類。
只要每個(gè)重定義的方法統(tǒng)一使用super()
并只調(diào)用它一次, 那么控制流最終會(huì)遍歷完整個(gè)MRO列表,每個(gè)方法也只會(huì)被調(diào)用一次。
到此這篇關(guān)于python中的繼承機(jī)制super()函數(shù)詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)python繼承super()函數(shù)內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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