day19 MRO C3算法 super()
1. MRO(Method Resolution Order):方法解析顺序,主要用于在多继承时判断调的属性的路径(来自于哪个类).
1.Python语言包含了很多优秀的特性,其中多重继承就是其中之一,
但是多重继承会引发很多问题,比如二义性,Python中一切皆引用,
这使得他不会像C++一样使用虚基类处理基类对象重复的问题,
但是如果父类存在同名函数的时候还是会产生二义性,
Python中处理这种问题的方法就是MRO
2. C3算法最早被提出是用于Lisp的,应用在Python中是为了解决原来基于深度优先搜索算法不满足本地优先级,
和单调性的问题。
本地优先级:指声明时父类的顺序,比如C(A,B),如果访问C类对象属性时,应该根据声明顺序,优先查找A类,然后再查找B类。
单调性:如果在C的解析顺序中,A排在B的前面,那么在C的所有子类里,也必须满足这个顺序
3. C3算法
判断mro要先确定一个线性序列,然后查找路径由由序列中类的顺序决定。所以C3算法就是生成一个线性序列。
1. 如果继承至一个基类:
class B(A)
这时B的mro序列为[B,A]
2. 如果继承至多个基类
class B(A1,A2,A3 ...)
这时B的mro序列 mro(B) = [B] + merge(mro(A1), mro(A2), mro(A3) ..., [A1,A2,A3])
merge操作就是C3算法的核心。
遍历执行merge操作的序列,如果一个序列的第一个元素,在其他序列中也是第一个元素,或不在其他序列出现,则从所有执行merge操作序列中删除这个元素,合并到当前的mro中。
merge操作后的序列,继续执行merge操作,直到merge操作的序列为空。
如果merge操作的序列无法为空,则说明不合法.
4.C3算法规则
C3算法的本质就是Merge,不断地把mro+()函数返回的序列进行Merge,规则如下:
1. 如果第一个序列的第一个元素,是后续序列的第一个元素,或者不再后续序列中再次出现,
则将这个元素合并到最终的方法解析顺序序列中,并从当前操作的全部序列中删除。
2. 如果不符合,则跳过此元素,查找下一个列表的第一个元素,重复1的判断规则
例 1.
class A(O):pass
class B(O):pass
class C(O):pass
class E(A,B):pass
class F(B,C):pass
class G(E,F):pass
A、B、C都继承至一个基类,所以mro序列依次为[A,O]、[B,O]、[C,O]
mro(E) = [E] + merge(mro(A), mro(B), [A,B])
= [E] + merge([A,O], [B,O], [A,B])
执行merge操作的序列为[A,O]、[B,O]、[A,B]
A是序列[A,O]中的第一个元素,在序列[B,O]中不出现,在序列[A,B]中也是第一个元素,所以从执行merge操作的序列([A,O]、[B,O]、[A,B])中删除A,合并到当前mro,[E]中。
mro(E) = [E,A] + merge([O], [B,O], [B])
再执行merge操作,O是序列[O]中的第一个元素,但O在序列[B,O]中出现并且不是其中第一个元素。继续查看[B,O]的第一个元素B,B满足条件,所以从执行merge操作的序列中删除B,合并到[E, A]中。
mro(E) = [E,A,B] + merge([O], [O])
= [E,A,B,O]
例 2.
class A:
pass
class B(A):
pass
class C(A):
pass
class D(B, C):
pass
class E(C, A):
pass
class F(D, E):
pass
class M(F, E):
pass
class N:
pass
class P(M,N):
pass
class G(P):
pass
class O:
pass
class X(O):
pass
class H(G, X, F):
pass
print(H.__mro__)
'''
L(H) = H + L(G) + L(X) + L(F) + GXF HGPMXFDBECANO
L(G) = G + L(P) + P # GPMFDBECAN
L(X) = X + L(O) + O # XO
L(F) = F + L(D) + L(E) + DE # FDBECA
L(P) = P + L(M) + L(N) + MN # PMFDBECAN
L(D) = D + L(B) + L(C) + BC # DBCA
L(E) = E + L(C) + L(A) + CA # ECA
L(M) = M + L(F) + L(E) + FE # ECA ECA E MFDBECA
'''
算完了. 那这个算完了. 如何验证呢? 其实python早就给你准备好 了. 我们可以使用类名.__mro__获取到类的MRO信息.
print(H.__mro__)
或者print(H.mro()) 结果: (<class '__main__.H'>, <class '__main__.G'>, <class '__main__.F'>, <class '__main__.D'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.E'>, <class'__main__.C'>,<class '__main__.A'>, <class 'object'>)
2.关于 经典MRO
3.关于super()
super()可以帮我们执行MRO中下一个父类的方法. 通常super()有两个使用的地方:
1. 可以访问父类的构造方法
2. 当子类方法想调用父类(MRO)中的方法
class Foo: def __init__(self, a, b, c): self.a = a self.b = b self.c = c class Bar(Foo): def __init__(self, a, b, c, d): super().__init__(a, b, c) # 访问父类的构造方法 self.d = d b = Bar(1, 2, 3, 4) print(b.__dict__) 结果: {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 4}
这样就方便了子类. 不需要写那么多了. 直接用父类的构造帮我们完成一部分代码
第二种
class Foo: def func1(self): super().func1() # 此时找的是MRO顺序中下一个类的func1()方法 print("我的家. 就住在这个屯") class Bar: def func1(self): print("你的家. 不在这个屯")
class Ku(Foo, Bar):
def func1(self):
super().func1() # 此时super找的是Foo
print("他的家. 不知道在哪个屯")
k = Ku() # 先看MRO . KU, FOO, BAR object
k.func1()
k2 = Foo() # 此时的MRO. Foo object
k2.func1() # 报错
# super是查找mro顺序中的下一个 # 单继承中我们可以认为super是对父类中的属性或方法的引入 class ShengWu: def dong(self): # 实例方法 print(self) print("我是生物") class Animal(ShengWu): pass class Cat(Animal): def dong(self): # 子类中出现了和父类重名的内容. 表示对父类的方法的覆盖(重写). 半盖(java) super(Animal, self).dong() # 定位到Animal. 找Animal的下一个 # super(类, 对象).方法() 找到MRO中的类. 找这个类的下一个. 去执行方法 print("我的猫也会动") # 找MRO中的下一个 # Cat -> Animal -> ShengWu c = Cat() print(c) c.dong()
结论: 不管super()写在哪里. 在哪执行. 一定先找到MRO列表. 根据
MRO列表的顺序往下找. 否则一切都是错的