詳解python的super()的作用和原理

pythontab發表於2016-08-23

Python中物件方法的定義很怪異,第一個引數一般都命名為self(相當於其它語言的this),用於傳遞物件本身,而在呼叫的時候則不必顯式傳遞,系統會自動傳遞。

今天我們介紹的主角是super(), 在類的繼承裡面super()非常常用, 它解決了子類呼叫父類方法的一些問題, 父類多次被呼叫時只執行一次, 最佳化了執行邏輯,下面我們就來詳細看一下。


舉一個例子:

class Foo:
  def bar(self, message):
    print(message)
>>> Foo().bar("Hello, Python.")
Hello, Python.

當存在繼承關係的時候,有時候需要在子類中呼叫父類的方法,此時最簡單的方法是把物件呼叫轉換成類呼叫,需要注意的是這時self引數需要顯式傳遞,例如:

class FooParent:
  def bar(self, message):
    print(message)
class FooChild(FooParent):
  def bar(self, message):
    FooParent.bar(self, message)
>>> FooChild().bar("Hello, Python.")
Hello, Python.


這樣做有一些缺點,比如說如果修改了父類名稱,那麼在子類中會涉及多處修改,另外,Python是允許多繼承的語言,如上所示的方法在多繼承時就需要重複寫多次,顯得累贅。為了解決這些問題,Python引入了super()機制,例子程式碼如下:

class FooParent:
  def bar(self, message):
    print(message)
class FooChild(FooParent):
  def bar(self, message):
    super(FooChild, self).bar(message)


>>> FooChild().bar("Hello, Python.")
Hello, Python.

表面上看 super(FooChild, self).bar(message)方法和FooParent.bar(self, message)方法的結果是一致的,實際上這兩種方法的內部處理機制大大不同,當涉及多繼承情況時,就會表現出明顯的差異來,直接給例子:


程式碼一:

class A:
  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(A):
  def __init__(self):
    print("Enter D")
    A.__init__(self)
    print("Leave D")
class E(B, C, D):
  def __init__(self):
    print("Enter E")
    B.__init__(self)
    C.__init__(self)
    D.__init__(self)
    print("Leave E")
E()


結果:


Enter E

Enter B

Enter A

Leave A

Leave B

Enter C

Enter A

Leave A

Leave C

Enter D

Enter A

Leave A

Leave D

Leave E


執行順序很好理解,唯一需要注意的是公共父類A被執行了多次。


程式碼二:

class A:
  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(A):
  def __init__(self):
    print("Enter D")
    super(D, self).__init__()
    print("Leave D")
class E(B, C, D):
  def __init__(self):
    print("Enter E")
    super(E, self).__init__()
    print("Leave E")
E()


結果:


Enter E

Enter B

Enter C

Enter D

Enter A

Leave A

Leave D

Leave C

Leave B

Leave E


在super機制裡可以保證公共父類僅被執行一次,至於執行的順序,是按照MRO(Method Resolution Order):方法解析順序 進行的。後續會詳細介紹一下這個MRO機制。


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