python 多继承详解

2023年5月12日 162次阅读 
class A(object):    # A must be new-style class
   def __init__(self):
    print "enter A"
    print "leave A"
 
class B(C):     # A --> C
   def __init__(self):
    print "enter B"
    super(B, self).__init__()
    print "leave B"
在我们的印象中，对于super(B, self).__init__()是这样理解的：super(B, self)首先找到B的父类（就是类A），然后把类B的对象self转换为类A的对象，然后“被转换”的类A对象调用自己的__init__函数。

有一天某同事设计了一个相对复杂的类体系结构（我们先不要管这个类体系设计得是否合理，仅把这个例子作为一个题目来研究就好），代码如下
代码段4：
class A(object):
    def __init__(self):
        print "enter A"
        print "leave A"
 
class B(object):
    def __init__(self):
        print "enter B"
        print "leave B"
 
class C(A):
    def __init__(self):
        print "enter C"
        super(C, self).__init__()
        print "leave C"
 
class D(A):
    def __init__(self):
        print "enter D"
        super(D, self).__init__()
        print "leave D"
        class E(B, C):
        def __init__(self):
        print "enter E"
        B.__init__(self)
        C.__init__(self)
        print "leave E"
 
class F(E, D):
    def __init__(self):
        print "enter F"
        E.__init__(self)
        D.__init__(self)
        print "leave F"
f = F() ，结果如下：
enter F enter E enter B leave B enter C enter D enter A leave A leave D leave C leave E enter D enter A leave A leave D leave F

    明显地，类A和类D的初始化函数被重复调用了2次，这并不是我们所期望的结果！我们所期望的结果是最多只有类A的初始化函数被调用2次——其实这是多继承的类体系必须面对的问题。我们把代码段4的类体系画出来，如下图：
    object
   |       \
   |        A
   |      / |
   B  C  D
    \   /   |
      E    |
        \   |
          F
    按我们对super的理解，从图中可以看出，在调用类C的初始化函数时，应该是调用类A的初始化函数，但事实上却调用了类D的初始化函数。好一个诡异的问题！
也就是说，mro中记录了一个类的所有基类的类类型序列。查看mro的记录，发觉包含7个元素，7个类名分别为：
 F E B C D A object
　　从而说明了为什么在C.__init__中使用super(C, self).__init__()会调用类D的初始化函数了。 ???
　　我们把代码段4改写为：
代码段5：
class A(object):
    def __init__(self):
        print "enter A"
        super(A, self).__init__()  # new
        print "leave A"
 
class B(object):
    def __init__(self):
        print "enter B"
        super(B, self).__init__()  # new
        print "leave B"
 
class C(A):
    def __init__(self):
        print "enter C"
        super(C, self).__init__()
        print "leave C"
 
class D(A):
    def __init__(self):
        print "enter D"
        super(D, self).__init__()
        print "leave D"
        class E(B, C):
        def __init__(self):
        print "enter E"
        super(E, self).__init__()  # change
        print "leave E"
 
class F(E, D):
    def __init__(self):
        print "enter F"
        super(F, self).__init__()  # change
        print "leave F"
f = F()，执行结果：
enter F enter E enter B enter C enter D enter A leave A leave D leave C leave B leave E leave F

可见，F的初始化不仅完成了所有的父类的调用，而且保证了每一个父类的初始化函数只调用一次。
小结
　　1. super并不是一个函数，是一个类名，形如super(B, self)事实上调用了super类的初始化函数，
       产生了一个super对象；
　　2. super类的初始化函数并没有做什么特殊的操作，只是简单记录了类类型和具体实例；
　　3. super(B, self).func的调用并不是用于调用当前类的父类的func函数；
　　4. Python的多继承类是通过mro的方式来保证各个父类的函数被逐一调用，而且保证每个父类函数
       只调用一次（如果每个类都使用super）；
　　5. 混用super类和非绑定的函数是一个危险行为，这可能导致应该调用的父类函数没有调用或者一
       个父类函数被调用多次。
一些更深入的问题：各位可以看到，print F.__mro__时发现里面元素的顺序是 F E B C D A object，这就是F的基类查找顺序，至于为什么是这样的顺序，以及python内置的多继承顺序是怎么实现的，这涉及到mro顺序的实现，python 2.3以后的版本中是采用的一个叫做C3的算法，在下篇博客中进行介绍。
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