python 面向对象十一 super函数

Posted 2020-10-18 魂～

super函数用来解决钻石继承。

一、python的继承以及调用父类成员

父类：

class Base(object):

    def __init__(self):
        print("base init.")

普通方法调用父类：

class Leaf(Base):

    def __init__(self):
        Base.__init__(self)
        print("Leaf init.")

super方法调用父类：

class Leaf(Base):

    def __init__(self):
        super(Leaf, self).__init__()
        print("Leaf init.")

二、钻石继承

使用普通方法调用父类，base类会初始化2次。用super解决这个问题。

class Base(object):

    def __init__(self):
        print("Base init")


class Medium1(Base):

    def __init__(self):
        super(Medium1, self).__init__()
        print("Medium1 init")


class Medium2(Base):

    def __init__(self):
        super(Medium2, self).__init__()
        print("Medium2 init")


class Leaf(Medium1, Medium2):

    def __init__(self):
        super(Leaf, self).__init__()
        print("Leaf init")


leaf = Leaf()

三、super工作原理

要理解super的原理，就要先了解mro。mro是method resolution order的缩写，表示了类继承体系中的成员解析顺序。在python中，每个类都有一个mro的类方法。我们来看一下钻石继承中，Leaf类的mro是什么样子的：

print(Leaf.mro())
[<class \'__main__.Leaf\'>, <class \'__main__.Medium1\'>, <class \'__main__.Medium2\'>, <class \'__main__.Base\'>, <class \'object\'>]

可以看到mro方法返回的是一个祖先类的列表。Leaf的每个祖先都在其中出现一次，这也是super在父类中查找成员的顺序。

通过mro，python巧妙地将多继承的图结构，转变为list的顺序结构。super在继承体系中向上的查找过程，变成了在mro中向右的线性查找过程，任何类都只会被处理一次。

通过这个方法，python解决了多继承中的2大难题：

1. 查找顺序问题。从Leaf的mro顺序可以看出，如果Leaf类通过super来访问父类成员，那么Medium1的成员会在Medium2之前被首先访问到。如果Medium1和Medium2都没有找到，最后再到Base中查找。

2. 钻石继承的多次初始化问题。在mro的list中，Base类只出现了一次。事实上任何类都只会在mro list中出现一次。这就确保了super向上调用的过程中，任何祖先类的方法都只会被执行一次。

四、super的使用方法

用法一、super(type, obj)

当我们在Leaf的__init__中写这样的super时：

class Medium1(Base):

    def __init__(self):
        super(Medium1, self).__init__()
        print("Medium1 init")

super(Leaf, self).__init__()的意思是说：

1. 获取self所属类的mro, 也就是[Leaf, Medium1, Medium2, Base]
2. 从mro中Leaf右边的一个类开始，依次寻找__init__函数。这里是从Medium1开始寻找
3. 一旦找到，就把找到的__init__函数绑定到self对象，并返回

从这个执行流程可以看到，如果我们不想调用Medium1的__init__，而想要调用Medium2的__init__，那么super应该写成：super(Medium1, self)__init__()

用法二、super(type, type2)

class Leaf(Medium1, Medium2):

    def __new__(cls):
        obj = super(Leaf, cls).__new__(cls)
        print("Leaf new")
        return obj

super(Leaf, cls).__new__(cls)的意思是说：

1. 获取cls这个类的mro，这里也是[Leaf, Medium1, Medium2, Base]
2. 从mro中Leaf右边的一个类开始，依次寻找__new__函数
3. 一旦找到，就返回“ 非绑定 ”的__new__函数

由于返回的是非绑定的函数对象，因此调用时不能省略函数的第一个参数。这也是这里调用__new__时，需要传入参数cls的原因，同样的，如果我们想从某个mro的某个位置开始查找，只需要修改super的第一个参数就行。