彻底搞懂python super函数的作用

super() 的入门使用

在类的继承中,如果重定义某个方法,该方法会覆盖父类的同名方法,但有时,我们希望能同时实现父类的功能,这时,我们就需要调用父类的方法了。
调用父类同名方法有两种方式:
1、调用未绑定的父类方法
2、使用super函数来调用

先来说下第一种方式:调用未绑定的父类方法。
演示:

class Base(object):
    def greet(self):
        print('hi,I am Base')

class A(Base):
    def greet(self):
        Base.greet(self)  #通过父类Base直接调用greet方法,并把self作为参数
        print('hi,I am A')


a=A()

a.greet()

运行结果:

C:\python36\python.exe E:/demo/testPyQt.py
hi,I am Base
hi,I am A

Process finished with exit code 0

这种方式简单用还可以,如果在多重继承中就会有问题。
演示:

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


class A(Base):
    def __init__(self):
        print("enter A")
        Base.__init__(self) #调用父类的构造函数进行初始化
        print("leave A")


class B(Base):
    def __init__(self):
        print("enter B")
        Base.__init__(self) #调用父类的构造函数进行初始化
        print("leave B")

class C(A,B):
    def __init__(self):
        print("enter C")
        A.__init__(self) #调用父类A的构造函数进行初始化
        B.__init__(self) #调用父类B的构造函数进行初始化
        print("leave C")


c=C()

运行结果:

C:\python36\python.exe E:/demo/testPyQt.py
enter C
enter A
enter Base
leave Base
leave A
enter B
enter Base
leave Base
leave B
leave C

Process finished with exit code 0

从上面的运行结果可以看出,基类Base的构造函数被调用了两次,这是有问题的,正常的应该是:A的构造函数调用一次,B的构造函数调用一次,基类Base的构造函数调用一次。
那么这个问题能不能解决呢,可以的,下面介绍super。
演示:

class Animal(object):
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def greet(self):
        print('Hello, I am %s.' % self.name)


class Dog(Animal):
    def greet(self):
        super(Dog, self).greet()  #调用父类Animal的greet方法
        print('WangWang...')


d=Dog("xiaohuang")

d.greet()


在上面,Animal 是父类,Dog 是子类,我们在 Dog 类重定义了 greet 方法,为了能同时实现父类的功能,我们又调用了父类的方法,运行结果:

C:\python36\python.exe E:/demo/testPyQt.py
Hello, I am xiaohuang.
WangWang...

Process finished with exit code 0

super 的一个最常见用法可以说是在子类中调用父类的初始化方法了。
演示:

class Base(object):
    def __init__(self, a, b):
        self.a = a
        self.b = b


class A(Base):
    def __init__(self, a, b, c):
        super(A, self).__init__(a, b)  # Python3 可使用 super().__init__(a, b)
        self.c = c

a=A(100,200,300)

print("a=%d, b=%d, c=%d" % (a.a,a.b,a.c))

运行结果:

C:\python36\python.exe E:/demo/testPyQt.py
a=100, b=200, c=300

Process finished with exit code 0

深入super()

看了上面的使用,你可能会觉得 super 的使用很简单,无非就是获取了父类,并调用父类的方法。其实,在上面的情况下,super 获得的类刚好是父类,但在其他情况就不一定了,super 其实和父类没有实质性的关联。
让我们看一个稍微复杂的例子,涉及到多重继承,代码如下:

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


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


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

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


c=C()

运行结果:

C:\python36\python.exe E:/demo/testPyQt.py
enter C
enter A
enter B
enter Base
leave Base
leave B
leave A
leave C

Process finished with exit code 0

OK,这个运行结果是正常的,类C继承自A,B,而A和B又分别继承类Base,每一个类的构造函数分别被调用了一次。

如果你认为 super 代表『调用父类的方法』,那你很可能会疑惑为什么 enter A 的下一句不是 enter Base 而是 enter B。原因是,super 和父类没有实质性的关联,现在让我们搞清 super 是怎么运作的。

MRO列表

事实上,对于你定义的每一个类,Python 会计算出一个方法解析顺序(Method Resolution Order, MRO)列表,它代表了类继承的顺序,我们可以使用下面的方式获得某个类的 MRO 列表:

print(C.mro())

运行结果:

[, , , , ]

这个列表真实的列出了类C的继承顺序。C->A->B->Base->object。在方法调用时,是按照这个顺序查找的。
那这个 MRO 列表的顺序是怎么定的呢,它是通过一个 C3 线性化算法来实现的,这里我们就不去深究这个算法了,感兴趣的读者可以自己去了解一下,总的来说,一个类的 MRO 列表就是合并所有父类的 MRO 列表,并遵循以下三条原则:

  • 子类永远在父类前面
  • 如果有多个父类,会根据它们在列表中的顺序被检查
  • 如果对下一个类存在两个合法的选择,选择第一个父类

super 原理

super 的工作原理如下:

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

其中,cls 代表类,inst 代表实例,上面的代码做了两件事:

  • 获取 inst 的 MRO 列表
  • 查找 cls 在当前 MRO 列表中的 index, 并返回它的下一个类,即 mro[index + 1]

当你使用 super(cls, inst) 时,Python 会在 inst 的 MRO 列表上搜索 cls 的下一个类。
现在,让我们回到前面的例子。

首先看类 C 的 init 方法:

super(C,self).__init__()

这里的 self 是当前 C 的实例,self.class.mro() 结果是:

[, , , , ]

可以看到,C 的下一个类是 A,于是,跳到了 A 的 init,这时会打印出 enter A,并执行下面一行代码:

super(A,self).__init__()

注意,这里的 self 也是当前 C 的实例,MRO 列表跟上面是一样的,搜索 A 在 MRO 中的下一个类,发现是 B,于是,跳到了 B 的 init,这时会打印出 enter B,而不是 enter Base。

整个过程还是比较清晰的,关键是要理解 super 的工作方式,而不是想当然地认为 super 调用了父类的方法。

小结

  • 事实上,super 和父类没有实质性的关联。
  • super(cls, inst) 获得的是 cls 在 inst 的 MRO 列表中的下一个类。

你可能感兴趣的:(python)