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Python高级编程之继承问题详解(super与mro)

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Python高级编程之继承问题详解(super与mro)

在Python中，类的继承是一种常见的代码复用方式。但是当存在多层继承时，类及类之间的关系变得更加复杂，可能会出现一些继承问题。在这篇文章中，我们将学习“super”和“mro”的使用方式，以解决多继承所带来的问题。

什么是super

“super”是Python中用于调用父类的一个函数，可以在子类中方便地访问父类中的属性和方法。其方法签名如下：

super([type[, object-or-type]])

其中：
– type：当前类的类型。
– object-or-type：当前实例或当前类。

使用“super”函数，可以在子类中轻松地调用父类的方法。例如：

class A:
    def spam(self):
        print('A.spam')

class B(A):
    def spam(self):
        print('B.spam')
        super().spam()

b = B()
b.spam()

输出结果为：

B.spam
A.spam

在这个示例中，类B继承了类A的方法“spam”。在被调用时，类B中的“spam”方法会优先执行。但是，在执行B中的“spam”方法时，我们通过“super()”语句调用了父类A中的“spam”方法。

使用“super()”语句可以确保在使用多继承时，各个父类方法的执行顺序正确。

什么是mro

MRO的全称是Method Resolution Order，即方法解析顺序。在Python中，所有类都有一个MRO列表，可以用于确定属性和方法的搜索顺序。

使用以下语法可以查看类的MRO列表：

print(cls.mro())

例如：

class A:
    pass

class B(A):
    pass

class C(A):
    pass

class D(B, C):
    pass

print(D.mro())

输出结果为：

[<class '__main__.D'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.C'>, <class '__main__.A'>, <class 'object'>]

在这个示例中，“D”类继承了“B”和“C”两个类，而“B”和“C”又同时继承了“A”类。因此，在调用“D”类的方法时，Python会先在D、B、C、A中搜索该方法。

示例说明一

假设有如下的代码：

class A:
    def spam(self):
        print('A.spam')
        super().spam()

class B:
    def spam(self):
        print('B.spam')
        super().spam()

class C(A, B):
    def spam(self):
        print('C.spam')
        super().spam()

c = C()
c.spam()

在这个示例中，类“C”继承了类“A”和“B”的方法“spam”。在方法“spam”被调用时，我们通过“super()”语句调用了父类“A”和“B”中的“spam”方法。

但是，这里会出现一个问题。因为“super()”语句会按照MRO列表的顺序进行搜索，因此它会先调用类“A”中的“spam”方法，然后再调用类“B”中的“spam”方法。但是，类“B”中的“spam”方法又会调用父类“A”中的“spam”方法，这将导致一个无限递归的问题。

为了避免这种无限递归的问题，我们需要使用“super()”语句中的参数来指定当前类的父类，例如：

class A:
    def spam(self):
        print('A.spam')

class B:
    def spam(self):
        print('B.spam')
        super(B, self).spam()

class C(A, B):
    def spam(self):
        print('C.spam')
        super(B, self).spam()

c = C()
c.spam()

在这个示例中，我们用“super(B, self)”代替了原来的“super()”。这样，我们就可以明确地指定当前类的父类是“B”，而不是默认的“A”。

这样的话，在调用类“B”中的“spam”方法时，它就只会搜索类“B”的父类，即类“A”，而不会再次搜索类“B”。

示例说明二

还是以前面的示例为例，现在我们将方法调用的顺序进行一次调整：

class A:
    def spam(self):
        print('A.spam')

class B:
    def spam(self):
        print('B.spam')
        super(B, self).spam()

class C(B, A):
    def spam(self):
        print('C.spam')
        super(B, self).spam()

c = C()
c.spam()

在这个示例中，我们将类“C”中的父类的顺序进行反转。在类“C”中的方法“spam”被调用时，“super(B, self)”会先调用类“B”中的方法“spam”，然后再调用类“A”中的方法“spam”。

这是因为Python在搜索MRO列表的时候是按照顺序从左到右进行搜索的，因此类“B”会比类“A”先被搜索到。

总结

在Python中，使用继承可以方便地实现代码复用，但是在存在多继承的情况下，可能会存在一些问题。在这篇文章中，我们介绍了如何使用“super”和“mro”来解决这些问题。

使用“super”函数可以方便地在子类中调用父类的方法。同时，在使用“super”函数时，还需要注意正确地指定父类。否则，可能会发生无限递归的问题。

使用MRO列表可以查看类的方法解析顺序，帮助我们理解Python在多继承情况下是如何查找方法的。在使用MRO列表的时候，也需要注意多继承的情况，以保证方法的搜索顺序正确。

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