python面向对象--super()

对于单继承,直接用类名调用父类方法是没有问题的,但对于多继承, 会涉及到查找顺序(MRO)、重复调用(菱形继承)等问题。为了解决python菱形继承导致基类方法重复调用的问题,引入了super(), super() 函数可用于调用父类(超类)的一个方法

1. 普通继承

子类中调用父类方法并不难,下面是一个简单示例

class A:
    def __init__(self):
        self.attr_a = 1
        print('执行A的初始化函数')


class B(A):
    def __init__(self):
        A.__init__(self)
        self.attr_b = 2

b = B()
print(b.attr_a, b.attr_b)

程序输出结果

执行A的初始化函数
1 2

如果不执行A.__init__(self), 对象b将没有attr_a属性, 这显然与预期不符, 既然是继承,那么子类就应当继承父类的属性与方法。

2. 菱形继承

在子类中直接调用父类的方法虽然可行,但在特定场景下会有问题,比如菱形继承

class A:
    def __init__(self):
        self.attr_a = 1
        print('执行A的初始化函数')


class B(A):
    def __init__(self):
        A.__init__(self)
        self.attr_b = 2
        print('执行B的初始化函数')

class C(A):
    def __init__(self):
        A.__init__(self)
        self.attr_c = 3
        print('执行C的初始化函数')

class D(B, C):
    def __init__(self):
        B.__init__(self)
        C.__init__(self)
        self.attr_d = 4
        print('执行D的初始化函数')


d = D()
print(d.attr_a, d.attr_b, d.attr_c, d.attr_d)

A是B和C的父类,D同时继承了B和C, 这样就形成了菱形继承,所谓菱形继承,仅仅是因形状上像菱形。程序执行结果

执行A的初始化函数
执行B的初始化函数
执行A的初始化函数
执行C的初始化函数
执行D的初始化函数
1 2 3 4

你应该注意到,类A的初始化函数被执行了两次,这是一个非常危险的行为,如果A的初始化函数执行了一些一个进程中只能执行一次的代码,这样的多进程就会导致严重的问题, super的引入就是为了解决这种问题。

class A:
    def __init__(self):
        self.attr_a = 1
        print('执行A的初始化函数')


class B(A):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.attr_b = 2
        print('执行B的初始化函数')

class C(A):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.attr_c = 3
        print('执行C的初始化函数')

class D(B, C):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.attr_d = 4
        print('执行D的初始化函数')


d = D()
print(d.attr_a, d.attr_b, d.attr_c, d.attr_d)

程序执行结果

执行A的初始化函数
执行C的初始化函数
执行B的初始化函数
执行D的初始化函数
1 2 3 4

在D的初始化函数中,只使用了一行代码super().__init__(), 就将两个父类B和C的初始化函数都执行了, 而且不会重复执行A的初始化函数,这些都是super帮助我们完成的。

3. MRO

在第2小结的示例中, 执行D的初始化函数,使用了super,会自动执行B,C的初始化函数,那么B与C的初始化函数先执行哪个呢?对于这个问题,在我们定义类时,python会计算出一个方法解析顺序列表,也就是MRO,这个MRO列表就是一个简单的所有基类的线性顺序表, 类的mro()方法可以获得MRO

print(D.mro())

输出结果

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

按照顺序,先执行B的初始化函数,在执行C的初始化函数,最后执行A的初始化函数。

4. 带参数的super方法使用示例

为了简化代码,前面的示例代码在执行super方法时,都没有使用任何参数,下面提供了有参数的示例

class A:
    def __init__(self):
        self.attr_a = 1

    def add(self, a, b):
        return a + b

class B(A):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.attr_b = 2

    def add(self, a, b):
        print('执行B的add')
        return a + b + 1


class C(A):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.attr_c = 3

    def add(self, a, b):
        print('执行C的add')
        return a + b + 2

class D(B, C):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.attr_d = 4

    def add(self, a, b):
        return super().add(a, b)

d = D()
print(d.add(1, 2))

程序执行结果

执行B的add
4

D的父类B和C都有add方法,在D的add方法时,super().add()会根据mro来决定调用哪个父类的add方法,根据顺序,应该执行B的add方法, 如果你希望执行C的add方法, 那么可以这样来实现add方法

def add(self, a, b):
    return super(B, self).add(a, b)

在mro列表里,B的后面是C, super的第一个函数指定为B, 第二个参数设置为self,就会执行C的add方法。

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