Python類的繼承super相關(guān)原理解析
看了網(wǎng)上許多關(guān)于super、mro、C3的介紹感覺沒有一份很容易初學(xué)者理解的文檔,直接看C3算法的話,比較難理解,也沒必要,如果掌握一套規(guī)律的話,會輕松許多。我將網(wǎng)上這些博主的文章進(jìn)行一個梳理總結(jié),最后形成一套實用的關(guān)于super、mro、C3的理解介紹。
1、super
super()是一種將子類與父類聯(lián)系起來的一種方法,子類通過繼承父類,可以使用父類的方法和屬性,也可以自己定義屬于自己的方法和屬性。super方法主要用在多繼承中,在單繼承時直接調(diào)用父類方法即可
下面這個是SGD源碼的一部分,根據(jù)這份源碼,
class SGD(Optimizer):
def __init__(self, params, lr=required, momentum=0, dampening=0,
weight_decay=0, nesterov=False):
defaults = dict(lr=lr, momentum=momentum, dampening=dampening,
weight_decay=weight_decay, nesterov=nesterov)
if nesterov and (momentum <= 0 or dampening != 0):
raise ValueError("Nesterov momentum requires a momentum and zero dampening")
super(SGD, self).__init__(params, defaults)
def __setstate__(self, state):
super(SGD, self).__setstate__(state)
for group in self.param_groups:
group.setdefault('nesterov', False)
這是SGD類中的代碼
有2點需要補(bǔ)充說明:
1、super聯(lián)系父類的時候,需要調(diào)用父類的方法,包括所帶的形參寫完整,子類不夠的形參需要額外加上
2、super聯(lián)系父類的時候,不只是可以調(diào)用__init__,而且還可以調(diào)用父類其他的方法
3、python3可以寫成super().__init__()這種寫法了。
4、類都默認(rèn)繼承object類
另外,在super的使用過程中,還需要注意初始化對繼承的影響:
1、子類繼承父類,但不執(zhí)行__init__方法,那么會自動繼承父類屬性。
2、子類繼承父類,執(zhí)行了__init__方法,且不調(diào)用super初始化父類構(gòu)造函數(shù),那么子類不會自動繼承父類屬性。
3、子類繼承父類,執(zhí)行了__init__方法,且調(diào)用了super初始化了父類的構(gòu)造函數(shù),那么子類會繼承父類屬性。
2、mro
Python的MRO,方法解析順序,即在調(diào)用方法時,會對當(dāng)前類以及所有的基類進(jìn)行一個搜索,以確定該方法之所在,而這個搜索的順序就是MRO。然后python會按照這個順序去執(zhí)行類之間的調(diào)用問題。
直接上例子
class A1():
def __init__(self):
print('A1')
super().__init__()
class A2():
def __init__(self):
print('A2')
super().__init__()
class A3():
def __init__(self):
print('A3')
super().__init__()
class B1(A1, A2):
def __init__(self):
print('B1')
super().__init__()
class B2(A2):
def __init__(self):
print('B2')
super().__init__()
class B3(A2, A3):
def __init__(self):
print('B3')
super().__init__()
class C1(B1):
def __init__(self):
print('C1')
super().__init__()
class C2(B1, B2):
def __init__(self):
print('C2')
super().__init__()
class C3(B2, B3):
def __init__(self):
print('C3')
super().__init__()
class D(C1, C2, C3):
def __init__(self):
print('D')
super().__init__()
d = D()
print(D.__mro__)
輸出如下:

(<class '__main__.D'>, <class '__main__.C1'>, <class '__main__.C2'>, <class '__main__.B1'>, <class '__main__.A1'>, <class '__main__.C3'>, <class '__main__.B2'>, <class '__main__.B3'>, <class '__main__.A2'>, <class '__main__.A3'>, <class 'object'>)
那么這個程序是按怎么個順序依次去執(zhí)行那些方法呢,就是按照MRO中的順序。

那么這個順序如何自己手寫出來呢?這就是C3算法,用于計算出MRO,得出執(zhí)行順序
3、c3算法
但是我在這里想告訴大家如何根據(jù)C3算法找出規(guī)律,從而自己寫出順序
還是上手例子,根據(jù)上面這個圖,我們可以列出下面這個表,這個表示網(wǎng)上一個博主做的,可以說做出這張表就是做出了答案,那這張表“實際取出的類”怎么推出來的呢?我拿過來提煉出一些比較直接的規(guī)律

規(guī)律1:預(yù)查找父類按左邊優(yōu)先原則,比如第一行,當(dāng)前類D的預(yù)查找父類選最左邊的C1,而不是C2、C3。
規(guī)律2:當(dāng)“預(yù)查找父類是否還有其他子類?同時又是最底層查找類的父類或父父類、父父父...類”沒有的時候,直接選取預(yù)查找父類作為答案。當(dāng)這項有類的時候,若“最底層的未查找父類”還有,則優(yōu)先選它,若沒有了,則選取這項類作為答案。
規(guī)律3:當(dāng)預(yù)查找父類是object,只要最底層的未查找父類還有,就選這個最底層的未查找父類。若沒有,則“預(yù)查找父類是否還有其他子類?同時又是最底層查找類的父類或父父類、父父父...類”有類的時候,就選這個類,沒有的話,答案就是object
另外,
如何去畫圖:
1、子類永遠(yuǎn)畫在父類的下面,并用有向箭頭指向父類
2、遇到多繼承則按代碼中繼承列表的順序從左往右寫。如果有多個子類繼承了同一個父類,那么這個父類則放在它能夠出現(xiàn)的所有位置中最左的位置。需遵循圖里面的廣度優(yōu)先原則進(jìn)行遍歷(在廣度優(yōu)先原則的前提下又優(yōu)先遍歷左邊的):
練習(xí):
下面這個是網(wǎng)上的一份代碼,看懂上面的規(guī)律以及如何畫有向圖之后,就可以順利得出MRO的值了
class A:
def __init__(self):
print('A')
class B(A):
def __init__(self):
print('B')
super().__init__()
class C(A):
def __init__(self):
print('C')
super().__init__()
class D(A):
def __init__(self):
print('D')
super().__init__()
class E(B, C):
def __init__(self):
print('E')
super().__init__()
class F(C, D):
def __init__(self):
print('F')
super().__init__()
class G(E, F):
def __init__(self):
print('G')
super().__init__()
首先,畫圖

然后列表
當(dāng)前類最底層未查找的父類預(yù)查找的父類預(yù)查找父類是否為object預(yù)查找父類是否有其他子類,同時又是最底層查找類的父類、父父類實際取出的類GE、FEnonoEEFBnonoBBFAno有,CFFnoCnonoCCnoAno有,DDDnoAnonoAAnoobjectyesnoobject
答案:
mro:GEBFC
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