Python菱形繼承的初始化問題和繼承順序

2021-10-09 14:43:04 字數 4661 閱讀 4895

python中,類通過繼承的方式,子類可以獲得父類的非私有屬性和非私有方法,不需要自己再重新實現。

繼承可以多層繼承,即可以多代繼承。也可以多繼承,即乙個子類可以繼承多個父類。

一、菱形繼承簡介

在多層繼承和多繼承同時使用的情況下,就會出現複雜的繼承關係,多重多繼承。

其中,就會出現菱形繼承。如下圖所示。

菱形繼承也叫鑽石繼承,在這種結構中,當d類的物件使用乙個屬性時,首先會在d類中查詢是否有該屬性和方法,如果沒有則會到父類中查詢,如果還沒有則會繼續往父類的父類中查詢。

根據這種關係,如果d類中沒有找到屬性和方法,是去b類中查詢還是去c類中查詢?

假設是去b類中查詢,如果b類中也沒有找到,下一步是去c類中還是a類中呢?

這些問題都是菱形繼承所帶來的問題,接下來我們來看python中是怎麼處理的。

二、菱形繼承的初始化問題

class

electrical

(object):

def__init__

(self, name)

: self.name = name

print

('electrical init'

)class

phone

(electrical)

:def

__init__

(self, name, price)

: electrical.__init__(self, name)

self.price = price

print

('phone init'

)class

computer

(electrical)

:def

__init__

(self, name, config)

: electrical.__init__(self, name)

self.config = config

print

('computer init'

)class

huawei

(phone, computer)

:def

__init__

(self, name, price, config)

: phone.__init__(self, name, price)

computer.__init__(self, name, config)

print

('huawei init')

h = huawei(

'huawei'

,100

,'i7'

)執行結果:

electrical init

phone init

electrical init

computer init

huawei init

上面的phone類和computer類都繼承了electrical類,huawei類既繼承了phone類又繼承了computer類,這就形成了乙個菱形的繼承關係。

在建立huawei類物件時,electrical類的__init__方法執行了兩遍,也就是說在phone類向上繼承時執行了,在computer類向上繼承時也執行了,這顯然是不應該發生的。

三、通過super解決初始化問題

class

electrical

(object):

def__init__

(self, name)

: self.name = name

print

('electrical init'

)class

phone

(electrical)

:def

__init__

(self, price,

*args)

:super

(phone, self)

.__init__(

*args)

self.price = price

print

('phone init'

)class

computer

(electrical)

:def

__init__

(self, config,

*args)

:super

(computer, self)

.__init__(

*args)

self.config = config

print

('computer init'

)class

huawei

(phone, computer)

:def

__init__

(self, name, price, config)

:super

(huawei, self)

.__init__(name, price, config)

print

('huawei init')

h = huawei(

'huawei'

,100

,'i7'

)執行結果:

electrical init

computer init

phone init

huawei init

通過super方法,我們解決了electrical初始化兩次的問題,現在的繼承關係就是正常的了。

注意:在phone類和computer類中給super()後的init方法傳引數時,應使用*args,因為huawei有三個引數,但是phone類和computer類都只有兩個引數,所以引數個數不正確會報錯。

四、菱形繼承的繼承順序

class

electrical

(object):

defchat

(self)

:print

('chat with friend in electrical!'

)def

watch_movie

(self)

:print

('watch movie in electrical!'

)def

game

(self)

:print

('play game in electrical!'

)class

phone

(electrical)

:def

game

(self)

:print

('play game in phone!'

)class

computer

(electrical)

:def

watch_movie

(self)

:print

('watch movie in computer!'

)def

game

(self)

:print

('play game in computer!'

)class

huawei

(phone, computer)

:pass

h = huawei(

)h.game(

)h.watch_movie(

)h.chat(

)執行結果:

play game in phone!

watch movie in computer!

chat with friend in electrical!

在上面的繼承關係中,huawei類中乙個方法也沒有實現,所以類物件呼叫方法都是要去父類中找。

game()方法在三個類中都實現了,呼叫了phone類中的方法,說明最先會去phone類中查詢。

watch_movie()方法在phone類中也沒有實現,呼叫了computer類中的方法,說明第二個會去computer類中查詢。

chat()方法在phone類和computer類中都沒有實現,呼叫了electrical類中的方法,說明最後會去electrical類中查詢。

注意:在繼承時,如果小括號()中先寫computer再寫phone,則兩個類的繼承順序就會調換。

由此,我們可以得出菱形繼承的繼承順序了。如下圖所示。

五、__mro__方法檢視繼承順序

根據上面的案例,我們已經知道了菱形繼承中的繼承順序了。

這種繼承順序是遵循廣度優先演算法的。也就是說,多層多繼承時,先在父級中按先後順序查詢,然後在到父級的父級中查詢。

這樣,繼承順序已經很清晰了,不過,這還需要我們人工來識別繼承順序。如果繼承關係非常複雜,像一張網一樣,我們再去人工識別繼承順序將會非常困難,並且容易出錯。

在python中,已經定義了乙個魔法方法來幫助我們檢視類的繼承順序,這個方法就是__mro__方法。

print(huawei.mro)

執行結果:(,

,,,)

mro是 method resolution order (方法解析順序)的簡寫,我們可以直接列印類的__mro__方法來獲取類的繼承順序。

注意:__mro__只能通過類物件來使用,不能通過例項物件來使用。

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