詳解Python3中的多重繼承和混入類

更新時間：2023年05月23日 11:49:08 作者：tracy小貓

Python原生支持多重繼承，這使得我們可以從多個父類中繼承屬性和方法，在本文中，我們將介紹Python中多重繼承的概念，并討論在實際情況下可能遇到的坑，我們還將討論如何使用混入類來避免這些問題,需要的朋友可以參考下

Python 中的多重繼承

假設我們有兩個類，一個是Base1，另一個是Base2。如果我們想從這兩個基類中繼承屬性和方法，我們可以通過以下方式定義子類：

class Base1:
? ? def __init__(self):
? ? ? ? self.str1 = "Base1"
? ? ? ? print("Base1")
class Base2:
? ? def __init__(self):
? ? ? ? self.str2 = "Base2"
? ? ? ? print("Base2")
class Derived(Base1, Base2):
? ? def __init__(self):
? ? ? ? Base1.__init__(self)
? ? ? ? Base2.__init__(self)
? ? ? ? print("Derived")
object = Derived()

在上面的例子中，我們定義了兩個基類Base1和Base2，然后定義了一個派生類Derived，該類繼承了這兩個基類。我們還通過調用super()函數在Derived類中的__init__()方法中調用了父類的__init__()方法。當我們實例化Derived類時，會按以下順序調用__init__()方法：

Base1類的__init__()
Base2類的__init__()
Derived類的__init__()

這種繼承方式的優(yōu)點是，我們可以從多個類中繼承屬性和方法，方便我們實現復雜的功能。然而，多重繼承的使用方法和正確性很容易被質疑和錯誤使用。

多重繼承的問題

一個明顯的問題是當多個基類定義相同的方法時，子類該從哪個基類繼承呢？例如：

class BaseClass1:
? ? def method(self):
? ? ? ? print("BaseClass1")
class BaseClass2:
? ? def method(self):
? ? ? ? print("BaseClass2")
class MyClass(BaseClass1, BaseClass2):
? ? pass
c = MyClass()
c.method()

在這個例子中，我們創(chuàng)建了兩個基類BaseClass1和BaseClass2，這兩個類都定義了method()方法。此時，我們定義了一個名為MyClass的子類，該類從這兩個基類繼承。

當我們調用method()方法時，我們不能確切地知道哪個方法被調用，因為這兩個方法都存在于MyClass的繼承體系中。

另一個問題是子類會繼承父類的所有屬性和方法，但是有時我們只需要繼承一部分。例如，如果我們希望從一個類中只繼承一部分方法，該怎么辦呢？

解決多重繼承的問題

方法解析順序

Python可以通過“方法解析順序”（MRO）來解決這些問題。MRO是在Python中決定繼承體系中方法調用順序的約定。在Python中，它是通過__mro__屬性來實現的。

你可以通過class_name.mro()方法來確定類的MRO。例如，在上面的例子中，我們可以通過以下方式確定MyClass的MRO：

print(MyClass.mro())

該方法將返回一個列表，其中包含類的MRO。在上面的例子中，輸出的結果是：

[<class 'main.MyClass'>, <class 'main.BaseClass1'>, <class 'main.BaseClass2'>, <class 'object'>]

在MRO列表中，類本身排在第一位，其后是其父類BaseClass1, BaseClass2和object。

super()函數

我們還可以使用Python中的super()函數來調用父類的方法。該函數獲取一個類和對象（或其類型的任何子類）作為參數，并返回相應的父類。我們可以在子類中使用這個函數調用父類的方法。

例如，在下面的示例中，我們可以使用super()方法調用BaseClass1中的method()方法：

  class BaseClass1:
  ? ? def method(self):
  ? ? ? ? print("BaseClass1")
  class BaseClass2:
  ? ? def method(self):
  ? ? ? ? print("BaseClass2")
  class MyClass(BaseClass1, BaseClass2):
  ? ? def method(self):
  ? ? ? ? super().method()
  c = MyClass()
  c.method()

在這個示例中，當我們調用method()方法時，將調用BaseClass1中的method()方法。這是因為在MyClass的MRO中，BaseClass1的method()方法排在BaseClass2的method()方法之前。

混入類（Mixin classes）

混入類是指只包含方法的類，可以在一個或多個類中重復使用它們?；烊腩愖畛踉诿嫦驅ο缶幊讨杏糜诒苊饽承╊愂褂枚嘀乩^承時可能出現的問題。

例如，在下面的示例中，我們定義了一個Loggable混入類，該類包含一個log()方法。然后，我們定義了一個Connection類，并在其定義中包含Loggable混入類。這意味著我們可以在多個使用連接的類中重復使用Loggable混入類，并在這些類中使用log()方法。

class Loggable:
? ? def log(self, message):
? ? ? ? print("Log message: ", message)
class Connection:
? ? def __init__(self):
? ? ? ? self.status = "Connected"
? ? def connect(self):
? ? ? ? self.status = "Connected"
? ? def disconnect(self):
? ? ? ? self.status = "Disconnected"
class FileTransfer(Connection, Loggable):
? ? def __init__(self):
? ? ? ? super().__init__()
? ? ? ? self.filename = ""
? ? def set_filename(self, filename):
? ? ? ? self.filename = filename
? ? ? ? self.log("Filename set to " + filename)
f = FileTransfer()
f.set_filename("test.txt")

在這個示例中，我們定義了一個名為Loggable的混入類。該類包含一個log()方法。我們還定義了一個Connection類，該類表示一個連接，并提供方法以連接和斷開連接。

然后，我們定義了一個名為FileTransfer的類，該類繼承了Connection和Loggable類。這意味著我們可以通過調用log()方法來記錄連接過程。