python 的多继承
Mixin

多继承

  • C++ 支持多继承，Java 舍弃了多继承
  • Java 中，一个类可以实现多个接口，一个接口也可以继承多个接口，详细可参看其他文档
  • 多继承可能会带来二义性，python 实现多继承，那就要解决二义性问题，深度优先或者广度优先

python 的多继承

Python 使用 MRO（method resolution order 方法解析顺序）解决基类搜索顺序问题，MRO 搜索算法采用 C3 算法（py2.3 之后），阻止二义性并解决了继承单调性，深度优先

class A:
    pass
class B(A):
    pass
class C(A):
    pass
class D(B):
    pass
class E(D,C): # 如果写成 class E(C,D),再观察mro，注意，这是C3算法的继承单调性
    pass

print(E.mro())
----------------------
[<class '__main__.E'>, <class '__main__.D'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.C'>, <class '__main__.A'>, <class 'object'>]

Mixin

抽象类和抽象方法

  • 基类中只定义，不实现的方法称为抽象方法
  • 只要包含抽象方法的类称为抽象类
# 例1：区别于java等语言的抽象类和抽象方法
# python中抽象类仍可实例化
# python中子类的抽象方法仍可不实现
class Document: # 抽象类
    def __init__(self, content):
        self.content = content
    
    def print(self): # 抽象方法
        raise NotImplementedError('未实现')

class Word(Document):
    def print(self):
        print(self.content,'in word') # 类中的print和全局内建的print是否冲突呢？ 

class Pdf(Document):
    def print(self):
        print(self.content,'in pdf') 

w = Word('test print string')
w.print()

# d = Document('test document string') # 可实例化，但抽象类不推荐去实例化
# d.print() # 抛异常

装饰器给类增加功能

  • 给类动态增加属性
  • 在需要的地方动态增加，更加灵活
# 例2： 只给需要的子类增加功能
class Document: 
    def __init__(self, content):
        self.content = content

# 为了给类动态增加属性/方法，在类外定义一个方法
def printable(cls):
    def _print(self): # 注意函数命名和全局内建print，区别例1
        print('{0} print in {1}'.format(self.content,self.__class__.__name__))
    cls.print = _print # 给类动态增加print方法
    return cls

@printable     # Word = printable(Word) # return Word
class Word(Document):
    pass

class Pdf(Document):
    pass

w = Word('test word string')
w.print()
------------------------------
test word string print in Word

# 不改动原代码
# 例3：
class Document: 
    def __init__(self, content):
        self.content = content
        
class Word(Document):
    pass

class Pdf(Document):
    pass

###################################################
def printable(cls):
    def _print(self): 
        print('{0} print in {1}'.format(self.content,self.__class__.__name__))
    cls.print = _print 
    return cls

@printable
class Note(Word):
    pass

n = Note('test note string')
n.print()
print(Note.__dict__) # 通过装饰器动态增加属性，修改了当前类，dict中增加了print
----------------------------------
test note string print in Note
{'__module__': '__main__', '__doc__': None, 'print': <function printable.<locals>._print at 0x000001C776FCF2F0>}

Mixin

  • Mixin 是通过多继承实现的
  • Mixin 体现的是一种组合的设计模式
  • 从设计模式的角度，多组合，少继承。也就是说，对于缺失的 A,B,C 功能，分别用 AMixin、BMixin、CMixin 来进行组合增强
  • Mixin 类通常放在继承列表的第一个位置
例4：
class Document: 
    def __init__(self, content):
        self.content = content
        
class Word(Document):
    pass

class Pdf(Document):
    pass

###################################################

class PrintableMixin(Word):
    def print(self): 
        print('{0} print in {1}'.format(self.content,self.__class__.__name__))

class Note(PrintableMixin,Word):
    pass

n = Note('test note string')
print(n.__class__.mro())
n.print() #print()方法按照MRO去查找，通过观察mro，通过多继承，加入mixin类，改变了mro，相当于增加了属性
print(Note.__dict__) # 通过mixin，未修改当前类
-------------------------------------------------------
[<class '__main__.Note'>, <class '__main__.PrintableMixin'>, <class '__main__.Word'>, <class '__main__.Document'>, <class 'object'>]
test note string print in Note
{'__module__': '__main__', '__doc__': None}
  • Mixin 好处：Mixin 类是类，可以再次继承，对该 Mixin 类进行扩展
# 如：
class SuperPrintableMixin(PrintalbleMixin):
    # 之前增强
    print('之前增强')
    super().print()
    # 之后增强
    print('之后增强')

Mixin 遵循的使用原则

这些需要遵循的原则不是非要这么做，如果不遵循也不会有语法上的错误，只是建议遵循

  1. Mixin 类不要显式的出现__init__初始化方法，即其中仅包含需要补充的功能函数
  2. Mixin 类不要独立工作，他是准备混入 (mix in) 到其他类中的部分功能实现
  3. Mixin 的父类也应是 Mixin 类
  4. Mixin 类通常放在继承列表的第一个位置，如上例中class Note(PrintableMixin,Word):

参考

  • magedu