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Python新式类的方法解析顺序MRO与Super

Python新式类的方法解析顺序MRO与Super

作者: CGPipeline | 来源:发表于2020-10-06 23:49 被阅读0次

    新式类与经典类的方法解析顺序

    MOR(方法解析顺序)

    经典类:深度优先 DFS python3以前

    新式类:广度优先 python2.2

    新式类:广度优先的C3算法实现(拓扑排序) BFS python2.3及以后

    python 用MRO的目的是什么

    1. 解决多重继承的二义性的问题(二义性:父类存在同名函数的时候会产生二义性)
    2. 为python调用一个类或者实例方法的时候提供查找顺序

    经典类的方法解析顺序

    深度优先算法:

    """
            A     E              F
            |     |             / \     
            B     C            G   K 
             \   /             |   |
               D               M   N
              (1)               \ /
                                 O
                                (2)  
    """
    (1)
    class A:
        pass
    class E:
        pass
    class B(A):
        pass
    class C(E):
        pass
    class A(B, C):
        pass
        
    (2)
    class F(object):
        pass
    class G(F):
        pass
    class K(F):
        pass
    class M(G):
        pass
    class N(K):
        pass
    class O(M, N):
        pass
        
        
    经典类获取方法解析顺序:
    import inspect
    print inspect.getmro(class_object)
    

    (1)左边使用深度优先得到的方法解析顺序是:D->B->A->C->E。对于这种结构的类继承关系,使用深度优先是没有问题的。因为B->A的继承链条与C->E的继承链条是两条不相关的类继承链条。

    (2)右边使用深度优先得到的方法解析顺序是:O->M->G->F->N->K。对于这种结构的类继承关系,使用深度优先就会出现问题:父类方法覆盖子类重写的父类方法,例如当N重写的父类F里面的get_name()方法之后,O的实例调用get_name()方法的时候,里面N重写的方法是不会被调用的,而是调用F的get_name()方法,从而造成父类方法覆盖子类方法的情况。因为新式类都有一个最终的父类就是Object,所以这也是新式类不使用DFS的原因

    新式类的方法解析顺序 广度优先 python 2.2 版本

    """
            __________       
            |        |
            A     E  |           F
            |     | /           / \     
            B     C            G   K 
             \   /             |   |
               D               M   N
              (1)               \ /
                                 O
                                (2)  
    """
    (1)
    class A(object):
        pass
    class E(object):
        pass
    class B(A):
        pass
    class C(E, A):
        pass
    class A(B, C):
        pass
        
    (2)
    class F(object):
        pass
    class G(F):
        pass
    class K(F):
        pass
    class M(G):
        pass
    class N(K):
        pass
    class O(M, N):
        pass
        
    新式类获取方法解析顺序
    O.__mro__
    

    看图(1) 广度优先的解析顺序是D->B->C->A->E
    而C的继承关系是class C(E, A), 这种广度优先的方法解析顺序修改了父类的方法搜索顺序

    违背的MRO单调性(子类的不应改变父类的方法解析(搜索)顺序)

    新式类的方法解析顺序 广度优先的C3算法实现(拓扑排序)>= python 2.3版本

    使用C3算法解析的方法顺序,很好的解决了:

    1.父类覆盖子类重写的父类方法

    2.子类改变父类的方法解析顺序

    拓扑排序

    入点为零:在图中指向自己的线为零条

    下图中移除F,就要移除由F发出的线,然后再看入点零的字母,然后再遵循从左到右的广度优先排序


    例如上图的C3算法的解析顺序就是:
    第一个就是F,因为F的入点为零,移除F与F相关的线,入点为零的是B和D,根据从左往右的原则,是移除B与B相关的线,现在图上入点为零的仅剩D,这个时候与移除D以及相关的线,那入点为零的是A与C,所以解析顺序就是F->B->D->A->C

    了解了上面的那些,我们就来看看super

    super 是python为了解决多继承的一个内置类

    class._ _ mro _ _ 返回方法解析顺序的类对象元组
    使用一个函数实现super, super每次会返回传入的类对象的下一个对象

    def super(class_obj, instans_obj):
        mro = instans_obj.__calss__.__mro__  # 方法解析顺序的元组对象
        return mro[mro.index(G)+1]    # 返回当前class对象在元组里面的下一个对象
    
    

    使用super 需要注意那些

    """
            A     E              F
            |     |             / \     
            B     C            G   K 
             \   /             |   |
               D               M   N
                                \ /
                                 O
                                (2)  
    """
    
    

    我们看图2:
    在python2.3之后所有的新式类都有一个统一的基类,就是object。所有只要是新式类的多继承就会出现这种菱形的继承结构

    实际问题 (1)
    """
    在使用的过程中,其中某个类没有使用Super(class_obj, self).__init__() 进行对下一个类的__init__()方法调用
    ,进导致在其之后的类都没有被调用__init__()方法
    
    如下面PySide2代码我认为这是PySide2的官方BUG:
    """
    from PySide2 import QtWidgets, QtCore
    
    class HelloMixIn(object):
        def __init__(self):
            self.a = 1
            
        def echo(self):
            print self.a
            
    
    class Button(QtWidgets.QFileSystemModel, HelloMixIn):
        def __init__(self):
            super(Button, self).__init__()
            
            
            
    print Button.__mro__
    Button().echo()
    
    
    # 会出现如下错误:
    Error: AttributeError: file <maya console> line 10: 'Button' object has no attribute 'a'
    
    # 修复如下(1):
    class Button(QtWidgets.QFileSystemModel, HelloMixIn):
        def __init__(self):
            super(Button, self).__init__()
            HelloMixIn.__init__(self)
            
    # 修复如下(2):
    class Button(HelloMixIn, QtWidgets.QFileSystemModel):
        def __init__(self):
            super(Button, self).__init__()
    
    实际问题 (2)
    """
            A     E              F
            |     |             / \     
            B     C            G   K 
             \   /             |   |
               D               M   N
                                \ /
                                 O
                                (2)  
    
    
    有时候我们会去调用指定的父类的方法去处理当前的实例:
    如上图(2)的方法解析顺序是O->M->N->G->K-F
    当我想要调用G的某个方法处理当前实例的时候,有的同学会写
    Super(O, self).echo(),这个时候如果M里面有一个同名方法的话,就会调用不到N的方法
    """
    # 建议还是这么写, 方便直观,易于维护
    N.echo(self)
    
    

    实际问题 (3)

    """
    对于PySide2
    当我们去使用通过 .ui 文件转换出来的 .py 的类对象MinaWindows_UI,同时我们又有相关的MixIn的类HelloMixIn
    """
    class MyWin(QtWidgets.QWidget, MinaWindows_UI, HelloMixIn):
        def __init__(self):
            super(MyWin, self).__init__()
            
    # 这种的继承顺序会导致HelloMixIn没有被执行__init__函数
    # 解决方法就是
    class MyWin(QtWidgets.QWidget, HelloMixIn, MinaWindows_UI):
        def __init__(self):
            super(MyWin, self).__init__()
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