Python中super的应用

最新推荐文章于 2021-03-01 07:15:29 发布

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文章标签： python 数据结构与算法

原文链接：http://www.cnblogs.com/dengshihuang/p/8136908.html

版权

约定
单继承
多继承
super 是个类
多继承中 super 的工作方式
参考资料

约定

在开始之前我们来约定一下本文所使用的 Python 版本。默认用的是 Python 3，也就是说：本文所定义的类都是新式类。如果你用到是 Python 2 的话，记得继承 object:

# 默认， Python 3
class A:
    pass

# Python 2 class A(object): pass

Python 3 和 Python 2 的另一个区别是: Python 3 可以使用直接使用 super().xxx 代替 super(Class, self).xxx :

# 默认，Python 3
class B(A): def add(self, x): super().add(x) # Python 2 class B(A): def add(self, x): super(B, self).add(x)

所以，你如果用的是 Python 2 的话，记得将本文的 super() 替换为 suepr(Class, self) 。

如果还有其他不兼容 Python 2 的情况，我会在文中注明的。

单继承

在单继承中 super 就像大家所想的那样，主要是用来调用父类的方法的。

class A:
    def __init__(self): self.n = 2 def add(self, m): print('self is {0} @A.add'.format(self)) self.n += m class B(A): def __init__(self): self.n = 3 def add(self, m): print('self is {0} @B.add'.format(self)) super().add(m) self.n += 3

你觉得执行下面代码后， b.n 的值是多少呢？

b = B()
b.add(2) print(b.n)

执行结果如下:

self is <__main__.B object at 0x106c49b38> @B.add
self is <__main__.B object at 0x106c49b38> @A.add
8

这个结果说明了两个问题:

super().add(m) 确实调用了父类 A 的 add 方法。
super().add(m) 调用父类方法 def add(self, m) 时, 此时父类中 self 并不是父类的实例而是子类的实例, 所以b.add(2) 之后的结果是 5 而不是 4 。

不知道这个结果是否和你想到一样呢？下面我们来看一个多继承的例子。

多继承

这次我们再定义一个 class C，一个 class D:

class C(A):
    def __init__(self): self.n = 4 def add(self, m): print('self is {0} @C.add'.format(self)) super().add(m) self.n += 4 class D(B, C): def __init__(self): self.n = 5 def add(self, m): print('self is {0} @D.add'.format(self)) super().add(m) self.n += 5

下面的代码又输出啥呢？

d = D()
d.add(2) print(d.n)

这次的输出如下:

self is <__main__.D object at 0x10ce10e48> @D.add self is <__main__.D object at 0x10ce10e48> @B.add self is <__main__.D object at 0x10ce10e48> @C.add self is <__main__.D object at 0x10ce10e48> @A.add 19

你说对了吗？你可能会认为上面代码的输出类似:

self is <__main__.D object at 0x10ce10e48> @D.add
self is <__main__.D object at 0x10ce10e48> @B.add
self is <__main__.D object at 0x10ce10e48> @A.add
15

为什么会跟预期的不一样呢？下面我们将一起来看看 super 的奥秘。

super 是个类

当我们调用 super() 的时候，实际上是实例化了一个 super 类。你没看错， super 是个类，既不是关键字也不是函数等其他数据结构:

>>> class A: pass
... >>> s = super(A) >>> type(s) <class 'super'> >>>

在大多数情况下， super 包含了两个非常重要的信息: 一个 MRO 以及 MRO 中的一个类。当以如下方式调用 super 时:

super(a_type, obj)

MRO 指的是 type(obj) 的 MRO, MRO 中的那个类就是 a_type , 同时 isinstance(obj, a_type) == True 。

当这样调用时:

super(type1, type2)

MRO 指的是 type2 的 MRO, MRO 中的那个类就是 type1 ，同时 issubclass(type2, type1) == True 。

那么， super() 实际上做了啥呢？简单来说就是：提供一个 MRO 以及一个 MRO 中的类 C ， super() 将返回一个从 MRO 中 C 之后的类中查找方法的对象。

也就是说，查找方式时不是像常规方法一样从所有的 MRO 类中查找，而是从 MRO 的 tail 中查找。

举个栗子, 有个 MRO:

[A, B, C, D, E, object]

下面的调用:

super(C, A).foo()

super 只会从 C 之后查找，即: 只会在 D 或 E 或 object 中查找 foo 方法。

多继承中 super 的工作方式

再回到前面的

d = D()
d.add(2) print(d.n)

现在你可能已经有点眉目，为什么输出会是

self is <__main__.D object at 0x10ce10e48> @D.add
self is <__main__.D object at 0x10ce10e48> @B.add
self is <__main__.D object at 0x10ce10e48> @C.add
self is <__main__.D object at 0x10ce10e48> @A.add
19

了吧 ;)

下面我们来具体分析一下:

D 的 MRO 是: [D, B, C, A, object] 。备注: 可以通过 D.mro() (Python 2 使用 D.__mro__ ) 来查看 D 的 MRO 信息）
详细的代码分析如下:

class A:
    def __init__(self): self.n = 2 def add(self, m): # 第四步 # 来自 D.add 中的 super # self == d, self.n == d.n == 5 print('self is {0} @A.add'.format(self)) self.n += m # d.n == 7 class B(A): def __init__(self): self.n = 3 def add(self, m): # 第二步 # 来自 D.add 中的 super # self == d, self.n == d.n == 5 print('self is {0} @B.add'.format(self)) # 等价于 suepr(B, self).add(m) # self 的 MRO 是 [D, B, C, A, object] # 从 B 之后的 [C, A, object] 中查找 add 方法 super().add(m) # 第六步 # d.n = 11 self.n += 3 # d.n = 14 class C(A): def __init__(self): self.n = 4 def add(self, m): # 第三步 # 来自 B.add 中的 super # self == d, self.n == d.n == 5 print('self is {0} @C.add'.format(self)) # 等价于 suepr(C, self).add(m) # self 的 MRO 是 [D, B, C, A, object] # 从 C 之后的 [A, object] 中查找 add 方法 super().add(m) # 第五步 # d.n = 7 self.n += 4 # d.n = 11 class D(B, C): def __init__(self): self.n = 5 def add(self, m): # 第一步 print('self is {0} @D.add'.format(self)) # 等价于 super(D, self).add(m) # self 的 MRO 是 [D, B, C, A, object] # 从 D 之后的 [B, C, A, object] 中查找 add 方法 super().add(m) # 第七步 # d.n = 14 self.n += 5 # self.n = 19 d = D() d.add(2) print(d.n)

调用过程图如下:

D.mro() == [D, B, C, A, object] d = D() d.n == 5 d.add(2) class D(B, C): class B(A): class C(A): class A: def add(self, m): def add(self, m): def add(self, m): def add(self, m): super().add(m) 1.---> super().add(m) 2.---> super().add(m) 3.---> self.n += m self.n += 5 <------6. self.n += 3 <----5. self.n += 4 <----4. <--| (14+5=19) (11+3=14) (7+4=11) (5+2=7)