python之理解super及MRO列表

python之理解super

super(type[, object-or-type])
  • type 类。
  • object-or-type 类,一般是 self。

1、super

在类的继承中,如果重定义某个方法,该方法会覆盖父类的同名方法,但有时,我们希望能同时实现父类的功能,这时,我们就需要调用父类的方法了,可通过super()来实现,比如:

class Animal(object):
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def greet(self):
        print('the animal name is %s' % self.name)


class Dog(Animal):
    def greet(self):
        super(Dog, self).greet()
        print('wangwang')


dog = Dog('huang')
dog.greet()

结果:

the animal name is huang
wangwang

上面Animal是父类,Dog是子类,我们现在Dog类重定义了greet方法,为了能同时实现父类的功能,有利用super调用了父类的greet方法。

super一个常见的用法就是在子类中调用父类的初始化方法了,如:

class Base(object):
    def __init__(self, a, b):
        self.a = a
        self.b = b


class Inherit(Base):
    def __init__(self, a, b, c):
        # super(Inherit, self).__init__(a, b)
        super().__init__(a, b) # py3支持的写法
        self.c = c
        print(self.a)
        print(self.b)
        print(self.c)


test = Inherit('daocoder', 'mudai', 'dao')

结果:

daocoder
mudai
dao

2、深入理解super

上面基本是一般的用法和理解:获取父类,然后调用父类的方法。其实在上面的例子中,super获取的类恰好是父类而已,但在其它情况下就不一样了,super实质上和父类没有关联

class Base(object):
    def __init__(self):
        print('enter base')
        print('leave base')


class A(Base):
    def __init__(self):
        print('enter A')
        super(A, self).__init__()
        print('leave A')


class B(Base):
    def __init__(self):
        print('enter B')
        super(B, self).__init__()
        print('leave B')


class C(A, B):
    def __init__(self):
        print('enter C')
        super(C, self).__init__()
        print('leave C')

c = C()

结果为:

enter C
enter A
enter B
enter base
leave base
leave B
leave A
leave C

Base是父类,A,B继承自Base,C继承自A,B。

如果按照之前的super代表是“调用父类的方法”,那么很可能会疑惑enter A的下一句不是enter Base而是enter B。(新式类是广度优先,旧式类是深度优先)。原因是super和父类没有实质性的关联。下面说明super是怎么运作的。

3、MRO列表

MRO(method resolution order),事实上,对于你定义的每个类,python都会计算出一个方法解析顺序,它代表了类继承的顺序。我们可以利用下面的方式获得某个类的MRO列表。

同样上面的代码。

print(C.mro())
print(C.__mro__)
print(c.__class__.mro())

结果为:

[<class '__main__.C'>, <class '__main__.A'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.Base'>, <class 'object'>]
(<class '__main__.C'>, <class '__main__.A'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.Base'>, <class 'object'>)
[<class '__main__.C'>, <class '__main__.A'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.Base'>, <class 'object'>]

那么这个MRO列表的顺序是怎么定的呢,它是通过一个C3线性化算法来实现的,这里不讨论这个算法,简单来说,一个MRO列表就是合并所有父类的列表,并遵循下面几点:

  • 子类永远在父类的前面。
  • 如果有多个父类,会根据它们在列表中的顺序去检查。
  • 如果对下一个类存在两种不同的合法选择,那么选择第一个父类。

4、super原理

super的工作原理如下:

def super(cls, inst):
    mro = inst.__class__.mro()
    return mro[mro.index(cls) + 1]

cls代表类,inst代表实例,可以看出上面的代码做了两件事:

  • 获取inst的MRO列表。
  • 查找cls在MRO的index,并返回它的下一个类,即mro[index + 1]

当你使用super(cls, inst)时,python会在inst的MRO列表上搜索下cls的下一个类。

现在再回答前面的例子:

super(C, self).__init__()

这里的self是C的实例,self.class.mro()的结果是;

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

可以看到C的下一个类是A,于是,跳到了A的init,这时会打印enter A,并且执行下面一行代码:

super(A, self).__init__()

注意这里的self也是当前C的实例,MRO列表和之前是一样的。搜索A在MRO中下的一个类,发现是B,于是又跳到了B的init,这时会打印enter B,而不是enter Base。

上面整个过程还是比较清晰的,关键在于理解super的工作方式,而不是想当然的理解为super调用父类的方法。

总结:

  • super和父类没有实质性的关联。
  • super(cls, inst)获得的是cls在inst的MRO列表中下一个类

原文出处:Python: 你不知道的 super