python 继承内置类型的问题和解决方案

探讨Python中直接子类化内置类型(如dict或list)的潜在问题,包括方法覆盖失效及多重继承解析顺序,建议使用collections模块的UserDict等类进行扩展。

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本章探讨继承和子类化,重点是说明对 Python 而言尤为重要的两个细节:
1,子类化内置类型的缺点
2,多重继承和方法解析顺序

一、子类化内置类型很麻烦
在 Python 2.2 之前,内置类型(如 list 或 dict)不能子类化。在 Python 2.2 之后,内置类 型可以子类化了,但是有个重要的注意事项:内置类型(使用 C 语言编写)不会调用用户定义的类覆盖的特殊方法。

至于内置类型的子类覆盖的方法会不会隐式调用,CPython 没有制定官方规则。 基本上,内置类型的方法不会调用子类覆盖的方法。例如,dict 的子类覆盖的 __getitem__() 方法不会被内置类型的 get() 方法调用。

示例:
在这里插入图片描述
由此可见只有特意去调__setitem__方法式时(即,赋值语句=)字典的值才会改变成为我们想要的,但其他方式(上面创建字典和更新字典),解释器内部自己调用__setitem__时,字典其值就不会发生我想要的改变。

原生类型的这种行为违背了面向对象编程的一个基本原则:始终应该从实例(self)所 属的类开始搜索方法,即使在超类实现的类中调用也是如此。在这种糟糕的局面中, __missing__ 方法却能按预期方式工作,不过这只是特例。

下面在看一个例子:
在这里插入图片描述
由此可见,和上面的例子一样的问题,只有特定调用时才会调我自己重新的方法,但解释器内部自己调用的时候,就不会,调用覆盖的方法,如:上面的.update()方法,解释器就没有调用覆盖的__getitem__方法。

直接子类化内置类型(如 dict、list 或 str)容易出错,因为内置类型的方 法通常会忽略用户覆盖的方法。不要子类化内置类型,用户自己定义的类应 该继承collections 模块(http://docs.python.org/3/library/collections.html)中 的类,例如 UserDict、UserList 和 UserString,这些类做了特殊设计,因此 易于扩展,这样就能实现我们想要的作用了。
示例:
在这里插入图片描述
如上面所示,已经实现我们想要的结果了。

综上,本节所述的问题只发生在 C 语言实现的内置类型内部的方法委托上,而且只影响 直接继承内置类型的用户自定义类。如果子类化使用Python 编写的类,如 UserDictMutableMapping,就不会受此影响。

当然,你也可以继承内置类型,但要覆盖内置内型的很多东西,如为了实现__setitem__ 重新,你要重新字典的很多方法,如:__init__、.update() 等等方法,因为cpython 不会调用我们自己实现的覆盖方法,为了不受影响,必须重新其他相关的方法。但这样做还要继承有什么意义,相当于自己重新了一个类。

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