python的super详解(二)

转自http://gohom.win/2016/02/23/py-super/

在python装13手册里面介绍过多使用可显得自己是高手 23333. 但其实他还是很重要的. 简单说, 

super

函数是调用下一个父类(超类)并返回该父类实例的方法.
这里的下一个的概念参考后面的MRO表介绍.

help介绍如下:

super(type, obj) -> bound super object; requires isinstance(obj, type)
super(type) -> unbound super object
super(type, type2) -> bound super object; requires issubclass(type2, type)
Typical use to call a cooperative superclass method:
class C(B):
def meth(self, arg):
super(C, self).meth(arg)

由此可知, super有三种用法, 第一参数总是召唤父类的那个类, 第二参数可缺(返回非绑定父类对象),也可以是实例对象或该类的子类. 最终返回的都是父类的实例(绑定或非绑定). 在Python3中,super函数多了一种用法是直接

super()

,相当于

super(type,首参)

,
这个首参就是一般的传入的

self

实例本身啦.
因为在py2里面常用也是这种写法.

另外, 在py2中, super只支持新类( new-style
class, 就是继承自object的).

为什么要调用父类?

在类继承时, 要是重定义某个方法, 这个方法就会覆盖掉父类的相应同名方法. 通过调用父类实例, 可以在子类中同时实现父类的功能.例如:

# Should be new-class based on object in python2.
class A(object):
def __init__(self):
print "enter A"
print "leave A"

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

>>> b = B()
enter B
enter A
leave A
leave B

通过调用

super

获得父类实例从而可以实现该实例的初始化函数.
这在实践中太常用了 (因为要继承父类的功能, 又要有新的功能).

直接使用父类来调用的差异

事实上, 上面的super函数方法还可以这么写:

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

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

通过直接使用父类类名来调用父类的方法, 实际也是可行的. 起码在上面的例子中效果上他们现在是一样的. 这种方法在老式类中也是唯一的调用父类的方法
(老式类没有super).

通过父类类名调用方法很常用, 比较直观. 但其效果和super还是有差异的. 例如:

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

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

class D(B,C):
def __init__(self):
print "enter D"
B.__init__(self)
C.__init__(self)
print "leave D"
>>> d=D()
enter D
enter B
enter A
leave A
leave B
enter C
enter A
leave A
leave C
leave D

可以发现, 这里面A的初始化函数被执行了两次. 因为我们同时要实现B和C的初始化函数, 所以分开调用两次, 这是必然的结果.

但如果改写成super呢?

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

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

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

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

会发现所有父类ABC只执行了一次, 并不像之前那样执行了两次A的初始化.

然后, 又发现一个很奇怪的: 父类的执行是 BCA 的顺序并且是全进入后再统一出去.
这是MRO表问题, 后面继续讨论.

如果没有多继承, 

super

其实和通过父类来调用方法差不多.
但, super还有个好处: 当B继承自A, 写成了

A.__init__

,
如果根据需要进行重构全部要改成继承自 

E

,那么全部都得改一次!
这样很麻烦而且容易出错! 而使用

super()

就不用一个一个改了(只需类定义中改一改就好了)

Anyway, 可以发现, 

super

并不是那么简单.

MRO 表

MRO是什么? 可以通过以下方式调出来:

>>> D.mro() # or d.__class__.mro()  or D.__class__.mro(D)
[D, B, C, A, object]

>>> B.mro()
[B, A, object]

>>> help(D.mro)
#Docstring:
#mro() -> list
#return a type's method resolution order
#Type:      method_descriptor

MRO就是类的方法解析顺序表, 其实也就是继承父类方法时的顺序表 (类继承顺序表去理解也行) 啦.

这个表有啥用? 首先了解实际super做了啥:

def super(cls, inst):
mro = inst.__class__.mro()
return mro[mro.index(cls) + 1]

换而言之, super方法实际是调用了

cls

的在MRO表中的下一个类.
如果是简单一条线的单继承, 那就是父类->父类一个一个地下去罗. 但对于多继承, 就要遵循MRO表中的顺序了. 以上面的D的调用为例:

d的初始化
-> D (进入D) super(D,self)
-> 父类B (进入B) super(B,self)
-> 父类C (进入C) super(C,self)
-> 父父类A (进入A)  (退出A) # 如有继续super(A,self)  -> object (停了)
-> (退出C)
-> (退出B)
-> (退出D)

所以, 在MRO表中的超类初始化函数只执行了一次!

那么, MRO的顺序究竟是怎么定的呢? 这个可以参考官方说明The
Python 2.3 Method Resolution Order. 基本就是, 计算出每个类(从父类到子类的顺序)的MRO, 再merge 成一条线. 遵循以下规则:

在 MRO 中，基类永远出现在派生类后面，如果有多个基类，基类的相对顺序保持不变。 这个原则包括两点:

基类永远在派生类后面

类定义时的继承顺序影响相对顺序.

如果有以下继承 (转自涡旋鸣人的python
super()):

object
/   \
/      A
|     /   \
B-1  C-2   D-2
\   /    /
E-1    /
\  /
F

那么MRO是: 

F
－> E -> B -> C -> D -> A -> object

怎么解释呢?

根据官方的方法, 是:

L(O) = O
L(B) = B O
L(A) = A O
L(C) = C A O
L(D) = D A O
L(E) = E + merge(L(B),L(C))
= E + merge(BO,CAO)
= E + B + merge(O,CAO)
= E + B + C + merge(O,AO)
= E + B + C + A + merge(O,O)
= E B C A O
L(F) = F + merge(L(E),L(D))
= F + merge(EBCAO,DAO)
= F + EBC + merge(AO,DAO)
= F + EBC + D + merge(AO,AO)
= F EBC D AO

看起来很复杂..但还是遵循在 MRO 中，基类永远出现在派生类后面，如果有多个基类，基类的相对顺序保持不变。所以, 我个人认为可以这么想:

先找出最长深度最深的继承路线

F->E->C->A->object

.
(因为必然基类永远出现在派生类后面)

类似深度优先, 定出其余顺序: 

F->E->B->obj

, 

F->D->A-object

如果有多个基类，基类的相对顺序保持不变, 类似于merge时优先提前面的项. 所以排好这些路线: (FEBO, FECAO, FDAO)

F->E->B->obj

且E(B,C)决定B在C前面.所以

F->E->B->C->A->obj

 (相当于

F+merge(EBO,ECAO)

).

F->D->A-object

且F(E,D)决定了D在E后,
所以D在E后A前. 因为相对顺序, 相当于

FE+merge(BCAO,
DAO)

, 所以

FE
BC D AO

更多可参考

Raymond
Hettinger 的Python’s
super() considered super! (据说很经典的讨论)

MRO与C3详解

MRO图解

James Knight 的 Python’s
Super Considered Harmful

Py3
cookbook: 8.7 调用父类方法

SeizeF 的 MRO
& super

知乎 Python中既然可以直接通过父类名调用父类方法为什么还会存在super函数？