Python: 你不知道的 super

發表於2016-11-10

super() 的入門使用

在類的繼承中,如果重定義某個方法,該方法會覆蓋父類的同名方法,但有時,我們希望能同時實現父類的功能,這時,我們就需要呼叫父類的方法了,可通過使用 super 來實現,比如:

在上面,Animal 是父類,Dog 是子類,我們在 Dog 類重定義了 greet 方法,為了能同時實現父類的功能,我們又呼叫了父類的方法,看下面的使用:

super 的一個最常見用法可以說是在子類中呼叫父類的初始化方法了,比如:

深入 super()

看了上面的使用,你可能會覺得 super 的使用很簡單,無非就是獲取了父類,並呼叫父類的方法。其實,在上面的情況下,super 獲得的類剛好是父類,但在其他情況就不一定了,super 其實和父類沒有實質性的關聯

讓我們看一個稍微複雜的例子,涉及到多重繼承,程式碼如下:

其中,Base 是父類,A, B 繼承自 Base, C 繼承自 A, B,它們的繼承關係如下:

現在,讓我們看一下使用:

如果你認為 super 代表『呼叫父類的方法』,那你很可能會疑惑為什麼 enter A 的下一句不是 enter Base 而是 enter B。原因是,super 和父類沒有實質性的關聯,現在讓我們搞清 super 是怎麼運作的。

MRO 列表

事實上,對於你定義的每一個類,Python 會計算出一個方法解析順序(Method Resolution Order, MRO)列表它代表了類繼承的順序,我們可以使用下面的方式獲得某個類的 MRO 列表:

那這個 MRO 列表的順序是怎麼定的呢,它是通過一個 C3 線性化演算法來實現的,這裡我們就不去深究這個演算法了,感興趣的讀者可以自己去了解一下,總的來說,一個類的 MRO 列表就是合併所有父類的 MRO 列表,並遵循以下三條原則:

  • 子類永遠在父類前面
  • 如果有多個父類,會根據它們在列表中的順序被檢查
  • 如果對下一個類存在兩個合法的選擇,選擇第一個父類

super 原理

super 的工作原理如下:

其中,cls 代表類,inst 代表例項,上面的程式碼做了兩件事:

  • 獲取 inst 的 MRO 列表
  • 查詢 cls 在當前 MRO 列表中的 index, 並返回它的下一個類,即 mro[index + 1]

當你使用 super(cls, inst) 時,Python 會在 inst 的 MRO 列表上搜尋 cls 的下一個類。

現在,讓我們回到前面的例子。

首先看類 C 的 __init__ 方法:

這裡的 self 是當前 C 的例項,self.__class__.mro() 結果是:

可以看到,C 的下一個類是 A,於是,跳到了 A 的 __init__,這時會列印出 enter A,並執行下面一行程式碼:

注意,這裡的 self 也是當前 C 的例項,MRO 列表跟上面是一樣的,搜尋 A 在 MRO 中的下一個類,發現是 B,於是,跳到了 B 的 __init__,這時會列印出 enter B,而不是 enter Base。

整個過程還是比較清晰的,關鍵是要理解 super 的工作方式,而不是想當然地認為 super 呼叫了父類的方法。

小結

  • 事實上,super 和父類沒有實質性的關聯。
  • super(cls, inst) 獲得的是 cls 在 inst 的 MRO 列表中的下一個類。

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本文標題為: Flask 外掛系列 – Flask-SQLAlchemy
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參考資料

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