python中super()函數(shù)的理解與基本使用

前言

Python是一門面向?qū)ο蟮恼Z言，定義類時(shí)經(jīng)常要用到繼承，在類的繼承中，子類繼承父類中已經(jīng)封裝好的方法，不需要再次編寫，如果子類如果重新定義了父類的某一方法，那么該方法就會(huì)覆蓋父類的同名方法，但是有時(shí)我們希望子類保持父類方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展，而不是直接覆蓋，就需要先調(diào)用父類的方法，然后再進(jìn)行功能的擴(kuò)展，這時(shí)就可以通過super來實(shí)現(xiàn)對(duì)父類方法的調(diào)用。

super的用法

看下面一個(gè)例子：

class A:
    def func(self):
        print("A的func執(zhí)行")


class B(A):

    def func(self):
        super().func()
        print("B擴(kuò)展的func執(zhí)行")


b = B()
b.func()
# 輸出結(jié)果為：
# A的func執(zhí)行
# B擴(kuò)展的func執(zhí)行

上面程序中，A是父類，B是A的子類，我們?cè)贏類中重定義了func()方法，在B類中重新定義了func()方法，在方法中通過super().func()又調(diào)用了父類的方法，所以執(zhí)行結(jié)果才會(huì)有A類func()方法輸出。

如果經(jīng)?？碢ython內(nèi)置庫(kù)及第三方庫(kù)源碼的話，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，super用的非常多的地方是在子類中調(diào)用父類的初始化__init__()方法，這種用法非常常見。

class A:
    def __init__(self, x):
        self.x = x

class B(A):

    def __init__(self, x, y):
        super().__init__(x)
        self.y = y
    

b = B(1, 2)
print(b.x, b.y)

看到這，你會(huì)想到super就是用來獲取父類并用來調(diào)用父類方法的，這樣說對(duì)不對(duì)呢，其實(shí)是不對(duì)的，使用supper獲取的不是父類，而是MRO列表中的下一個(gè)類，所謂MRO列表即方法解析順序(Method Resolution Order)列表，它代表著類繼承的順序，我們可以使用以下幾種獲得某個(gè)類的MRO列表：

C.mro()
C.__mro__
c.__class__.__mro__

MRO列表的順序確定經(jīng)歷了很多次的變遷，最新的是通過C3線性化算法來實(shí)現(xiàn)的，感興趣的話可以自行了解一下，總的來說，一個(gè)類的MRO列表就是合并所有父類的MRO列表，并遵循以下三條原則：

• 子類永遠(yuǎn)在父類前面
• 如果有多個(gè)父類，會(huì)根據(jù)它們?cè)诹斜碇械捻樞虮粰z查
• 如果對(duì)下一個(gè)類存在兩個(gè)合法的選擇，選擇第一個(gè)父類

下面來看一下下面這個(gè)例子：

class A(Base):
    def func(self):
        print("A的func執(zhí)行")
        super().func()
        print("A的func執(zhí)行完畢")


class B(Base):
    def func(self):
        print("B的func執(zhí)行")
        super().func()
        print("B的func執(zhí)行完畢")

class C(A, B):
    def func(self):
        print("C的func執(zhí)行")
        super().func()
        print("C的func執(zhí)行完畢")


c = C()
c.func()
# 獲取MRO列表
print(c.__class__.__mro__)

執(zhí)行結(jié)果如下：

上述程序中，Base是父類，A、B都繼承自Base，C繼承自 A、B，它們的繼承關(guān)系就是一個(gè)典型的菱形繼承，如下：

通過結(jié)果我們可以看出，super并不是獲取父類并用來調(diào)用父類的方法，而是根據(jù)MRO列表一次調(diào)用下一個(gè)類，使用c.__class__.__mro__可以獲取MRO列表，MRO列表的順序是C、A、B、Base、object。

super的原理

super計(jì)算方法解析順序中的下一個(gè)類，可以接收兩個(gè)參數(shù)：

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

• 通過inst負(fù)責(zé)生成MRO列表
• 通過cls定位在MRO列表中的index, 并返回mro[index + 1]

Python super()使用注意事項(xiàng)

Python 中，由于基類不會(huì)在 __init__() 中被隱式地調(diào)用，需要程序員顯式調(diào)用它們。這種情況下，當(dāng)程序中包含多重繼承的類層次結(jié)構(gòu)時(shí)，使用 super 是非常危險(xiǎn)的，往往會(huì)在類的初始化過程中出現(xiàn)問題。

混用super與顯式類調(diào)用

分析如下程序，C 類使用了 __init__() 方法調(diào)用它的基類，會(huì)造成 B 類被調(diào)用了 2 次：

class A:
    def __init__(self):
        print("A",end=" ")
        super().__init__()
class B:
    def __init__(self):
        print("B",end=" ")
        super().__init__()
class C(A,B):
    def __init__(self):
        print("C",end=" ")
        A.__init__(self)
        B.__init__(self)
print("MRO:",[x.__name__ for x in C.__mro__])
C()

運(yùn)行結(jié)果為：

MRO: ['C', 'A', 'B', 'object']
C A B B

出現(xiàn)以上這種情況的原因在于，C 的實(shí)例調(diào)用 A.__init__(self)，使得 super(A,self).__init__() 調(diào)用了 B.__init__() 方法。換句話說，super 應(yīng)該被用到整個(gè)類的層次結(jié)構(gòu)中。

但是，有時(shí)這種層次結(jié)構(gòu)的一部分位于第三方代碼中，我們無法確定外部包的這些代碼中是否使用 super()，因此，當(dāng)需要對(duì)某個(gè)第三方類進(jìn)行子類化時(shí)，最好查看其內(nèi)部代碼以及 MRO 中其他類的內(nèi)部代碼。

不同種類的參數(shù)

使用 super 的另一個(gè)問題是初始化過程中的參數(shù)傳遞。如果沒有相同的簽名，一個(gè)類怎么能調(diào)用其基類的 __init__() 代碼呢？這會(huì)導(dǎo)致下列問題：

class commonBase:
    def __init__(self):
        print("commonBase")
        super().__init__()
class base1(commonBase):
    def __init__(self):
        print("base1")
        super().__init__()
class base2(commonBase):
    def __init__(self):
        print("base2")
        super().__init__()
class myClass(base1,base2):
    def __init__(self,arg):
        print("my base")
        super().__init__(arg)
myClass(10)

運(yùn)行結(jié)果為：

my base
Traceback (most recent call last):
  File "C:\Users\mengma\Desktop\demo.py", line 20, in module>
    myClass(10)
  File "C:\Users\mengma\Desktop\demo.py", line 19, in __init__
    super().__init__(arg)
TypeError: __init__() takes 1 positional argument but 2 were given

一種解決方法是使用 *args 和 **kwargs 包裝的參數(shù)和關(guān)鍵字參數(shù)，這樣即使不使用它們，所有的構(gòu)造函數(shù)也會(huì)傳遞所有參數(shù)，如下所示：

class commonBase:
    def __init__(self,*args,**kwargs):
        print("commonBase")
        super().__init__()
class base1(commonBase):
    def __init__(self,*args,**kwargs):
        print("base1")
        super().__init__(*args,**kwargs)
class base2(commonBase):
    def __init__(self,*args,**kwargs):
        print("base2")
        super().__init__(*args,**kwargs)
class myClass(base1,base2):
    def __init__(self,arg):
        print("my base")
        super().__init__(arg)
myClass(10)

運(yùn)行結(jié)果為：

my base
base1
base2
commonBase

不過，這是一種很糟糕的解決方法，由于任何參數(shù)都可以傳入，所有構(gòu)造函數(shù)都可以接受任何類型的參數(shù)，這會(huì)導(dǎo)致代碼變得脆弱。另一種解決方法是在 MyClass 中顯式地使用特定類的 __init__() 調(diào)用，但這無疑會(huì)導(dǎo)致第一種錯(cuò)誤。

總結(jié)

現(xiàn)在我們知道：supper獲取的是MRO列表中的下一個(gè)類，當(dāng)前類的父類沒有實(shí)質(zhì)性的關(guān)系；還有如何查看MRO列表。最后需要注意的是super以及MRO列表，針對(duì)都是Python新式類！

英語好的話可以讀一下這邊文章Python's super() considered super

到此這篇關(guān)于python中super()函數(shù)的理解與基本使用的文章就介紹到這了,更多相關(guān)python中super()函數(shù)內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！