详细总结Python类的多继承知识

一、Python不同版本的类

• Python2.2之前是没有共同的祖先的，之后引入Object类，它是所有类的共同祖先类Object
• Python2中为了兼容，分为古典类（旧式类）和新式类
• Python3中全部都是新式类
• 新式类都是继承自Object的，新式类可以使用super

#古典类在python2.x中运行
class A: pass

print(dir(A))            #    ['__doc__', '__module__']
print(A.__bases__)        #    ()
a = A()
print(a.__class__)        #     __main__.A
print(type(a))            #    <type 'instance'>

新式类

#新式类在python3.x中运行
class B: pass

print(dir(B))   #   ['__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__']
print(B.__bases__)  #   (<class 'object'>,)
B = B()
print(B.__class__)  #   <class '__main__.B'>
print(type(B))      #   <class '__main__.B'>

二、多继承

OCP原则：多用”继承“，少修改

继承的用途：增强基类，实现多态

多态

• 在面向对象中，父类、子类通过继承联系在一起，如果可以通过一套方法，就可以实现不同变现，就是多态
• 一个类继承自多个类就是多继承它将具有多个类的特征

三、多继承弊端

多继承很好的模拟了世界，因为事务很少单一继承，但是舍弃简单，必然引入复杂性，带来了冲突

如同一个孩子继承了来自父母双方的特征，那么到底眼睛像爸爸还是妈妈尼？孩子究竟改像谁多一点尼？

多继承的实现会导致编译器设计的复杂度增加，所以现在很多语言舍弃了类的多继承

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。Java的接口很纯粹，只是方法声明，继承者必须实现这些方法，就具有了这些能力，就能干什么

多继承可能会带来二义性，例如，猫和狗都继承自动物类，现在一个类多继承了猫和狗类，猫和狗都有了shout方法，子类究竟继承谁的shout尼？

• 解决方案：实现了多继承的语言，要解决二义性，深度优先或者广度优先

四、Python多继承实现

class ClassName(基类列表):
    类体

多继承带来的路径选择问题，究竟继承那个父类的特征尼？

• 究竟先广度优先，还是深度优先

Python使用MRO(method resolution order) 解决类搜索顺序问题。

• 经典算法，按照定义从左到右，深度优先策略【比如Python2.2之前，左图的MRO算法，MyClass→D→B→A→C→A】
• 新式类算法，经典算法的升级，重复的只保留最后一个。【左图MRO是：MyClass→D→B→C→A→object】
• C3算法，在类被创建出来的时候，就计算除一个MRO有序列表。【Python3唯一支持的算法，左图中MRO是MyClass→D→B→C→A→object】C3过于复杂，没必要去记，我们只要记住【object.mro()，显示继承的方法，从左到右依次查找】

五、多继承的缺点

当类很多，继承复杂的情况下，继承路径太多，很难说清什么样的继承路径

团队协作开发，如果引入多继承，那代码将不可控

不管编程语言是否支持多继承，都应当避免多继承

Pythond的面向对象，我们看到太灵活，太开放，所以要团队守规矩

六、Mixin

类有下面的继承关系

文档Document类是其他所有文档类的抽象基类，Word、Pdf类是Document的子类

需求：为Document子类提供打印能力思路：

1、在Document中提供print方法

class Document:

    def __init__(self,content):
        self.coutent = content

    def print(self):
        print(self.coutent)

class Word(Document): pass

class Pdf(Document):  pass

a = Word("tom com")
a.print()   #   tom com

基类提供的方法不因该具体实现，因为它未必适合子类的打印，子类中需要覆盖重写。

print算是一种能力 -- 打印功能，不是所有的Document的子类都需要的，所以，从这个角度出发有点问题

class Document:

    def __init__(self,content):
        self.coutent = content

    def print(self):
        print(self.coutent)

class Word(Document):
    def print(self):
        print("Word print {}".format(self.coutent))

class Pdf(Document):  pass

a = Word("tom com")
a.print()   #   Word print tom com

思路二：需要打印的子类上增加

如果现有子类上直接增加，违反了OCP的原则，所以应该继承后增加

class Document:        # 不允许修改
    def __init__(self,content):
        self.coutent = content

    def print(self):
        print(self.coutent)

class Word(Document): pass    # 不允许修改

class Pdf(Document):  pass    #    不允许修改

class PrinttableWord(Word):
    def print(self):
        print("PrinttableWord print {}".format(self.coutent))

print(PrinttableWord.mro()) #   [<class '__main__.PrinttableWord'>, <class '__main__.Word'>, <class '__main__.Document'>, <class 'object'>]
a = PrinttableWord("tom com")
a.print()   #   PrinttableWord print tom com

看似不错，如果还要提供其他类似能力，如何继承？

应用于网络，文档应该具备序列化的能力，类上就应该实现序列化可序列化还可能分为使用pickle、josn、messagepack等

这个时候，发现，类又可能太多了，继承的方式不是很好了

功能太多，A类需要某几样功能，B类需要另外几样功能，很繁琐

思路三：装饰器，用装饰器增强一个类，把功能给类附加上去，那个类需要，就装饰它

def printable(cls):
    def _print(self):
        print("_print 装饰器 {}".format(self.coutent))
        return _print
    cls.print = _print
    return cls

class Document:
    def __init__(self,content):
        self.coutent = content

    def print(self):
        print(self.coutent)

class Word(Document): pass

class Pdf(Document):  pass

@printable
class PrinttableWord(Word): pass    #先继承，后装饰

print(PrinttableWord.__dict__)  #   {'__module__': '__main__', '__doc__': None, 'print': <function printable.<locals>._print at 0x0173C228>}
a = PrinttableWord("tom")
a.print()   #   _print 装饰器 tom

优点：简单方便，在需要的地方动态增加

思路四：Mixin  【用类去继承】

先看代码

class PrintableMixin:
    def print(self):
        print("PrintableMixin {}".format(self.coutent))

class Document:
    def __init__(self,content):
        self.coutent = content

    def print(self):
        print(self.coutent)

class Word(Document): pass

class Pdf(Document):  pass

class PrinttableWord(PrintableMixin,Word): pass    

print(PrinttableWord.mro())     #   [<class '__main__.PrinttableWord'>, <class '__main__.PrintableMixin'>, <class '__main__.Word'>, <class '__main__.Document'>, <class 'object'>]
print(PrinttableWord.__dict__)  #   {'__module__': '__main__', '__doc__': None}
a = PrinttableWord("tom")
a.print()   #   PrintableMixin tom

Mixin就是其他类混合进来，同时带来了类的属性和方法

这里看来Mixin类和装饰器效果一样，也什么特别的，但是Mixin是类，就可以继承，增强功能

class PrintableMixin:
    def print(self):
        print("PrintableMixin {}".format(self.coutent))

class Document:
    def __init__(self,content):
        self.coutent = content

    def print(self):
        print(self.coutent)

class Word(Document): pass

class Pdf(Document):  pass

class PrinttableWord(PrintableMixin,Word): pass

class SuperPrintableMixin(PrintableMixin,Word):
    def print(self):
        print("~"*30)
        super(SuperPrintableMixin, self).print()
        print("~"*30)

print(SuperPrintableMixin.mro())     #  [<class '__main__.SuperPrintableMixin'>, <class '__main__.PrintableMixin'>, <class '__main__.Word'>, <class '__main__.Document'>, <class 'object'>]
print(SuperPrintableMixin.__dict__)  #  {'__module__': '__main__', 'print': <function SuperPrintableMixin.print at 0x018264B0>, '__doc__': None}
a = SuperPrintableMixin("tom")
a.print()   #   ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
            #   PrintableMixin tom
            #   ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

七、Mixin类

Minxin本质上就是多继承实现的

Mixin体现的是一种组合的设计模式

在面向对象的设计中，一个负载的类，往往需要很多功能，而这些功能有来自不同的类提供，这就需要很多的类组合在一起

从设计模式的角度来说，多组合，少继承。

• Mixin类的使用原则
• Mixin类中不应该显示的出现__init__初始化方法
• Mixin类通常不能独立工作，因为它是准备混入别的类中的部分功能实现
• Mixin类的祖先类也应该是Mixin类
• 使用时，Mixin类通常在继承列表第一个位置，例如：class PrintableWord(PrintableMixin,Word):pass

到此这篇关于总结Python类的多继承知识的文章就介绍到这了,更多相关Python类的多继承内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！