类的继承中的super()

Posted 2021-09-13 千翻娃儿

在python中，关于类的继承有很多场景和知识点。今天聚焦在一个场景：有一个父类A，类中定义了某个问题中的通用属性和方法（即后面的子类都需要用到），在子类B中需要继承这些属性和方法，同时添加自己特有的属性和方法，应该如何实现？

在子类中，继承并初始化父类属性的方式有两种：

1. 显示调用父类的初始化函数，并且对属性进行初始化；
2. 通过super()初始化父类属性；

对于方式1，代码：

class A:
    def __init__(self,a,b):
        self.a=a
        self.b=b
    def func(self):
        return self.a+self.b

class B(A):
    def __init__(self,x1,x2,x3,x4):
        A.__init__(self,a=x1,b=x2)#注意必须要传入self，相当于把B的实例传进去
        self.c=x3
        self.d=x4
        self.m=A.func(self)#同样必须传入self
        self.n=self.func()
>>>ins=B(1,2,10,20)
>>>print(ins.a,ins.b,ins.c,ins.d)
1 2 10 20
>>>print(ins.m,ins.n)
3 3
>>>print(ins.func())
3     

对于方式2，代码：

class A:
    def __init__(self,a,b):
        self.a=a
        self.b=b
    def func(self):
        return self.a+self.b

class B(A):
    def __init__(self,x1,x2,x3,x4):
        super().__init__(a=x1,b=x2)#初始化父类参数，注意不需要self了
        self.c=x3
        self.d=x4
        self.m=super().func()#super()同样能调用父类的方法
        self.n=self.func()#也可以直接调用父类方法
>>>ins=B(1,2,10,20)
>>>print(ins.a,ins.b,ins.c,ins.d)
1 2 10 20
>>>print(ins.m,ins.n)
3 3
>>>print(ins.func())
3

对于方式1，显示调用进行初始化，在多重继承的时候可能会出现重复调用的问题，如：

class A:
    def __init__(self,a,b):
        self.a=a
        self.b=b
        print(\'AAAAA\')
    def func(self):
        return self.a+self.b

class B(A):
    def __init__(self,x1,x2,x3,x4):
        A.__init__(self,a=x1,b=x2)
        self.c=x3
        self.d=x4
        print(\'BBBBB\')

class C(A):
    def __init__(self,m,n,q):
        A.__init__(self,m,n)
        self.q=q
        print(\'CCCCC\')

class D(B,C):
    def __init__(self,a,b,c,d,e,f):
        B.__init__(self,a,b,c,d)
        C.__init__(self,a,b,e)
        self.f=f
        print(\'DDDDDD\')
>>>ins=D(1,2,3,4,5,6)
AAAAA
BBBBB
AAAAA
CCCCC
DDDDDD

可以看到，A被调用了两次。因为D继承了B和C，在初始化B的时候，首先会初始化A，然后初始化B；在初始化C的时候，也会先初始化A,再初始化C；因此A就被初始化了两次。

另一个问题是，

而用super()虽然可以避免重复调用这个问题，但是在父类均有参数需要初始化时就很麻烦：

class A:
    def __init__(self):
        print(\'AAAAA\')
    def func(self):
        return self.a+self.b

class B(A):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        print(\'BBBBB\')

class C(A):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        print(\'CCCCC\')

class D(B,C):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        print(\'DDDDDD\')
>>>ins=D()
AAAAA
CCCCC
BBBBB
DDDDDD
#可见，确实可以避免重复调用的问题。

但是，如果父类均有参数，那么这个时候问题就很大了，如：

class A:
    def __init__(self,a,b):
        self.a=a
        self.b=b
        print(\'AAAAA\')
    def func(self):
        return self.a+self.b

class B(A):
    def __init__(self,x1,x2,x3,x4):
        super().__init__(x1,x2)
        self.c=x3
        self.d=x4
        print(\'BBBBB\')

class C(A):
    def __init__(self,m,n,q):
        super().__init__(m,n)
        self.q=q
        print(\'CCCCC\')

class D(B,C):
    def __init__(self,a,b,c,d,e,f):
        super().__init__(a,b,c,d)##这种情况下，因为是按照MRO法则来以此对所有父类进行初始化，因此这里无论怎么传参数，都是有可能报错的。因为不同父类的入参不同。根据后面查看的MRO顺序，调用顺序是D-B-C-A，因此这里初始化的时候IDE会提示输入4个参数，因为首先调用的是B，而B的初始化需要4个参数。

        self.f=f
        print(\'DDDDDD\')
        
>>>ins=D(1,2,3,4,5,6)

TypeError: __init__() missing 1 required positional argument: \'q\'
        
>>>print(D.__mro__)#查看D的父类调用MRO顺序
(<class \'__main__.D\'>, <class \'__main__.B\'>, <class \'__main__.C\'>, <class \'__main__.A\'>, <class \'object\'>)
#因此。可以看到，首先调用的是B，初始化成功；而在初始化C的时候报错，C中的m,n都是初始化A，而A已经在前一步初始化过了。但是因为所有的参数都进了B，现在初始化C的时候缺一个参数q，因此报错。

对于带参数的多重继承问题，另一个同样的例子可以参考来理解：https://www.pythonf.cn/read/1...

因此，对于带参数的多重继承问题，使用super()会非常难用，不如使用显示调用，带来的小问题是部分类会重复初始化。

更进一步，在python中尽量不要使用多重继承，会让结构显得非常复杂，代码也变得脆弱。在单继承场景中，则显示调用或者super()都可以使用，注意，要么全部类都显示调用，要么全部都用super()