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Python類的多重繼承問題深入分析
2017-10-11
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Python類的多重繼承問題深入分析

首先得說明的是,Python的類分為經(jīng)典類 和 新式類
經(jīng)典類是python2.2之前的東西,但是在2.7還在兼容,但是在3之后的版本就只承認(rèn)新式類了
新式類在python2.2之后的版本中都可以使用

經(jīng)典類和新式類的區(qū)別在于:

經(jīng)典類是默認(rèn)沒有派生自某個(gè)基類的,而新式類是默認(rèn)派生自object這個(gè)基類的:

代碼如下:
# old style
class A():pass

# new style
class A(obejct):pass

2.經(jīng)典類在類多重繼承的時(shí)候是采用從左到右深度優(yōu)先原則匹配方法的..而新式類是采用C3算法(不同于廣度優(yōu)先)進(jìn)行匹配的

3.經(jīng)典類是沒有__MRO__和instance.mro()調(diào)用的,而新式類是有的.

為什么不用經(jīng)典類，要更換到新式類

因?yàn)樵诮?jīng)典類中的多重繼承會(huì)有些問題...可能導(dǎo)致在繼承樹中的方法查詢繞過后面的父類:

代碼如下:
class A():
    def foo1(self):
        print "A"
class B(A):
    def foo2(self):
        pass
class C(A):
    def foo1(self):
        print "C"
class D(B, C):
    pass

d = D()
d.foo1()

按照經(jīng)典類的查找順序從左到右深度優(yōu)先的規(guī)則，在訪問d.foo1()的時(shí)候,D這個(gè)類是沒有的..那么往上查找,先找到B,里面沒有,深度優(yōu)先,訪問A,找到了foo1(),所以這時(shí)候調(diào)用的是A的foo1()，從而導(dǎo)致C重寫的foo1()被繞過.

所以python引入了新式類的概念,每個(gè)基類都繼承自object并且,他的匹配規(guī)則也從深度優(yōu)先換到了C3

C3算法

C3算法是怎么做匹配的呢..在問答版塊上面討論之后,歸結(jié)如下:

C3算法的一個(gè)核心是merge.

在merge列表中，如果第一個(gè)序列mro的第一個(gè)類是出現(xiàn)在其它序列，并且也是第一個(gè)，或者不出現(xiàn)其它序列，那么這個(gè)類就會(huì)從這些序列中刪除，并合到訪問順序列表中
比如:(引用問題中zhuangzebo的回答@zhuangzebo)

代碼如下:
class A(O):pass
class B(O):pass
class C(O):pass
class D(A,B):pass
class E(C,D):pass

首先需要知道 O(object)的mro(method resolution order)列表是[O,]
那么接下來是:

代碼如下:
mro(A) = [A, O]
mro(B) = [B, O]
mro(C) = [C, O]
mro(D) = [D] + merge(mro(A), mro(B), [A, B])
= [D] + merge([A, O], [B, O], [A, B])
= [D, A] + merge([O], [B, O], [B])
= [D, A, B] + merge([O], [O])
= [D, A, B, O]
mro(E) = [E] + merge(mro(C), mro(D), [C, D])
= [E] + merge([C, O], [D, A, B, O], [C, D])
= [E, C] + merge([O], [D, A, B, O], [D])
= [E, C, D] + merge([O], [A, B, O])
= [E, C, D, A, B] + merge([O], [O])
= [E, C, D, A, B, O]

然后還有一種特殊情況:
比如：
merge(DO,CO,C) 先merge的是D
merge(DO,CO,C) 先merge的是C
意思就是.當(dāng)出現(xiàn)有 一個(gè)類出現(xiàn)在兩個(gè)序列的頭(比如C) 這種情況和 這個(gè)類只有在一個(gè)序列的頭(比如D) 這種情況同時(shí)出現(xiàn)的時(shí)候,按照順序方式匹配。

新式類生成的訪問序列被存儲(chǔ)在一個(gè)叫MRO的只讀列表中..
你可以使用instance.__MRO__或者instance.mro()來訪問

最后匹配的時(shí)候就按照MRO序列的順序去匹配了

C3和廣度優(yōu)先的區(qū)別:

舉個(gè)例子就完全明白了:

代碼如下:
class A(object):pass
class B(A):pass
class C(B):pass
class D(A):pass
class E(D):pass
class F(C, E):pass

按照廣度優(yōu)先遍歷,F的MRO序列應(yīng)該是[F,C,E,B,D,A]
但是C3是[F,E,D,C,B,A]
意思是你可以當(dāng)做C3是在一條鏈路上深度遍歷到和另外一條鏈路的交叉點(diǎn),然后去深度遍歷另外一條鏈路,最后遍歷交叉點(diǎn)

新式類和經(jīng)典類的super和按類名訪問問題

在經(jīng)典類中,你如果要訪問父類的話,是用類名來訪問的..

代碼如下:

class A():
    def __init__(self):
        print "A"
class B(A):
    def __init__(self):
        print "B"
        A.__init__(self)  #python不會(huì)默認(rèn)調(diào)用父類的初始化函數(shù)的

這樣子看起來沒三問題,但是如果類的繼承結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，會(huì)導(dǎo)致代碼的可維護(hù)性很差..
所以新式類推出了super這個(gè)東西...

代碼如下:
class A():
    def __init__(self):
        print "A"
class B(A):
    def __init__(self):
        print "B"
        super(B,self).__init__()

這時(shí)候，又有一個(gè)問題:當(dāng)類是多重繼承的時(shí)候,super訪問的是哪一個(gè)類呢?
super實(shí)際上是通過__MRO__序列來確定訪問哪一個(gè)類的...實(shí)際上就是調(diào)用__MRO__中此類后面的一個(gè)類的方法.
比如序列為[F,E,D,C,B,A]那么F中的super就是E,E的就是D

super和按照類名訪問 混合使用帶來的坑

代碼如下:
class A(object):
  def __init__(self):
   print "enter A"
   print "leave A"

 class B(object):
  def __init__(self):
   print "enter B"
   print "leave B"

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

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

 class F(E, D):
  def __init__(self):
   print "enter F"
   E.__init__(self)
   D.__init__(self)
   print "leave F"

這時(shí)候打印出來是：

代碼如下:
 enter F
 enter E
 enter B
 leave B
 enter C
 enter D
 enter A
 leave A
 leave D
 leave C
 leave E
 enter D
 enter A
 leave A
 leave D
 leave F

可以看出來D和A的初始化函數(shù)被亂入了兩次！
按類名訪問就相當(dāng)于C語言之前的GOTO語句...亂跳,然后再用super按順序訪問..就有問題了

所以建議就是要么一直用super,要么一直用按照類名訪問

最佳實(shí)現(xiàn):

避免多重繼承
super使用一致
不要混用經(jīng)典類和新式類
調(diào)用父類的時(shí)候注意檢查類層次

以上便是本人對于python類的繼承的認(rèn)識了，希望對大家能有所幫助


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') } function initGt() { var handler = function (captchaObj) { captchaObj.appendTo('#captcha'); captchaObj.onReady(function () { $("#wait").hide(); }).onSuccess(function(){ $('.getcheckcode').removeClass('dis'); $('.getcheckcode').trigger('click'); }); window.captchaObj = captchaObj; }; $('#captcha').show(); $.ajax({ url: "/login/gtstart?t=" + (new Date()).getTime(), // 加隨機(jī)數(shù)防止緩存 type: "get", dataType: "json", success: function (data) { $('#text').hide(); $('#wait').show(); // 調(diào)用 initGeetest 進(jìn)行初始化 // 參數(shù)1：配置參數(shù) // 參數(shù)2：回調(diào)，回調(diào)的第一個(gè)參數(shù)驗(yàn)證碼對象，之后可以使用它調(diào)用相應(yīng)的接口 initGeetest({ // 以下 4 個(gè)配置參數(shù)為必須，不能缺少 gt: data.gt, challenge: data.challenge, offline: !data.success, // 表示用戶后臺(tái)檢測極驗(yàn)服務(wù)器是否宕機(jī) new_captcha: data.new_captcha, // 用于宕機(jī)時(shí)表示是新驗(yàn)證碼的宕機(jī) product: "float", // 產(chǎn)品形式，包括：float，popup width: "280px", https: true // 更多配置參數(shù)說明請參見：http://docs.geetest.com/install/client/web-front/ }, handler); } }); } function codeCutdown() { if(_wait == 0){ //倒計(jì)時(shí)完成 $(".getcheckcode").removeClass('dis').html("重新獲取"); }else{ $(".getcheckcode").addClass('dis').html("重新獲取("+_wait+"s)"); _wait--; setTimeout(function () { codeCutdown(); },1000); } } function inputValidate(ele,telInput) { var oInput = ele; var inputVal = oInput.val(); var oType = ele.attr('data-type'); var oEtag = $('#etag').val(); var oErr = oInput.closest('.form_box').next('.err_txt'); var empTxt = '請輸入'+oInput.attr('placeholder')+'！'; var errTxt = '請輸入正確的'+oInput.attr('placeholder')+'！'; var pattern; if(inputVal==""){ if(!telInput){ errFun(oErr,empTxt); } return false; }else { switch (oType){ case 'login_mobile': pattern = /^1[3456789]\d{9}$/; if(inputVal.length==11) { $.ajax({ url: '/login/checkmobile', type: "post", dataType: "json", data: { mobile: inputVal, etag: oEtag, page_ur: window.location.href, page_referer: document.referrer }, success: function (data) { } }); } break; case 'login_yzm': pattern = /^\d{6}$/; break; } if(oType=='login_mobile'){ } if(!!validateFun(pattern,inputVal)){ errFun(oErr,'') if(telInput){ $('.getcheckcode').removeClass('dis'); } }else { if(!telInput) { errFun(oErr, errTxt); }else { $('.getcheckcode').addClass('dis'); } return false; } } return true; } function errFun(obj,msg) { obj.html(msg); if(msg==''){ $('.login_submit').removeClass('dis'); }else { $('.login_submit').addClass('dis'); } } function validateFun(pat,val) { return pat.test(val); }