Python中super函数用法实例分析

本文实例讲述了python中super函数用法。分享给大家供大家参考，具体如下：

这是个高大上的函数,在python装13手册里面介绍过多使用可显得自己是高手 23333. 但其实他还是很重要的. 简单说, super函数是调用下一个父类(超类)并返回该父类实例的方法. 这里的下一个的概念参考后面的mro表介绍.

help介绍如下:

super(type, obj) -> bound super object; requires isinstance(obj, type)
super(type) -> unbound super object
super(type, type2) -> bound super object; requires issubclass(type2, type)
typical use to call a cooperative superclass method:
class c(b):
    def meth(self, arg):
        super(c, self).meth(arg)

由此可知, super有三种用法, 第一参数总是召唤父类的那个类, 第二参数可缺(返回非绑定父类对象),也可以是实例对象或该类的子类. 最终返回的都是父类的实例(绑定或非绑定). 在python3中,super函数多了一种用法是直接super(),相当于super(type,首参), 这个首参就是一般的传入的self实例本身啦. 因为在py2里面常用也是这种写法.

另外, 在py2中, super只支持新类( new-style class, 就是继承自object的).

为什么要调用父类?

在类继承时, 要是重定义某个方法, 这个方法就会覆盖掉父类的相应同名方法. 通过调用父类实例, 可以在子类中同时实现父类的功能.例如:

# should be new-class based on object in python2.
class a(object):
 def __init__(self):
  print "enter a"
  print "leave a"
class b(a):
 def __init__(self):
  print "enter b"
  super(b, self).__init__()
  print "leave b"
>>> b = b()
enter b
enter a
leave a
leave b

通过调用super获得父类实例从而可以实现该实例的初始化函数. 这在实践中太常用了 (因为要继承父类的功能, 又要有新的功能).

直接使用父类来调用的差异

事实上, 上面的super函数方法还可以这么写:

class a(object):
 def __init__(self):
  print "enter a"
  print "leave a"
class b(a):
 def __init__(self):
  print "enter b"
  a.__init__(self)
  print "leave b"

通过直接使用父类类名来调用父类的方法, 实际也是可行的. 起码在上面的例子中效果上他们现在是一样的. 这种方法在老式类中也是唯一的调用父类的方法 (老式类没有super).

通过父类类名调用方法很常用, 比较直观. 但其效果和super还是有差异的. 例如:

class a(object):
 def __init__(self):
  print "enter a"
  print "leave a"
class b(a):
 def __init__(self):
  print "enter b"
  a.__init__(self)
  print "leave b"
class c(a):
 def __init__(self):
  print "enter c"
  a.__init__(self)
  print "leave c"
class d(b,c):
 def __init__(self):
  print "enter d"
  b.__init__(self)
  c.__init__(self)
  print "leave d"
>>> d=d()
enter d
enter b
enter a
leave a
leave b
enter c
enter a
leave a
leave c
leave d

可以发现, 这里面a的初始化函数被执行了两次. 因为我们同时要实现b和c的初始化函数, 所以分开调用两次, 这是必然的结果.

但如果改写成super呢?

class a(object):
 def __init__(self):
  print "enter a"
  print "leave a"
class b(a):
 def __init__(self):
  print "enter b"
  super(b,self).__init__()
  print "leave b"
class c(a):
 def __init__(self):
  print "enter c"
  super(c,self).__init__()
  print "leave c"
class d(b,c):
 def __init__(self):
  print "enter d"
  super(d,self).__init__()
  print "leave d"
>>> d=d()
enter d
enter b
enter c
enter a
leave a
leave c
leave b
leave d

会发现所有父类abc只执行了一次, 并不像之前那样执行了两次a的初始化.

然后, 又发现一个很奇怪的: 父类的执行是 bca 的顺序并且是全进入后再统一出去. 这是mro表问题, 后面继续讨论.

如果没有多继承, super其实和通过父类来调用方法差不多. 但, super还有个好处: 当b继承自a, 写成了a.__init__, 如果根据需要进行重构全部要改成继承自 e,那么全部都得改一次! 这样很麻烦而且容易出错! 而使用super()就不用一个一个改了(只需类定义中改一改就好了)

anyway, 可以发现, super并不是那么简单.

mro 表

mro是什么? 可以通过以下方式调出来:

>>> d.mro() # or d.__class__.mro() or d.__class__.mro(d) 
[d, b, c, a, object]
>>> b.mro()
[b, a, object]
>>> help(d.mro)
#docstring:
#mro() -> list
#return a type's method resolution order
#type:  method_descriptor

mro就是类的方法解析顺序表, 其实也就是继承父类方法时的顺序表 (类继承顺序表去理解也行) 啦.

这个表有啥用? 首先了解实际super做了啥:

def super(cls, inst):
 mro = inst.__class__.mro()
 return mro[mro.index(cls) + 1]

换而言之, super方法实际是调用了cls的在mro表中的下一个类. 如果是简单一条线的单继承, 那就是父类->父类一个一个地下去罗. 但对于多继承, 就要遵循mro表中的顺序了. 以上面的d的调用为例:

d的初始化

-> d (进入d) super(d,self)
-> 父类b (进入b) super(b,self)
-> 父类c (进入c) super(c,self)
-> 父父类a (进入a)  (退出a) # 如有继续super(a,self)  -> object (停了)
-> (退出c)
-> (退出b)
-> (退出d)

所以, 在mro表中的超类初始化函数只执行了一次!

那么, mro的顺序究竟是怎么定的呢? 这个可以参考官方说明the python 2.3 method resolution order . 基本就是, 计算出每个类(从父类到子类的顺序)的mro, 再merge 成一条线. 遵循以下规则:

在 mro 中，基类永远出现在派生类后面，如果有多个基类，基类的相对顺序保持不变。 这个原则包括两点:

1. 基类永远在派生类后面
2. 类定义时的继承顺序影响相对顺序.

如果有以下继承 (python中的super用法详解):

    object
     /   \
    /      a
   |     /   \
  b-1  c-2   d-2
    \   /    /
     e-1    /
        \  /
          f

那么mro是: f －> e -> b -> c -> d -> a -> object

怎么解释呢?

根据官方的方法, 是:

l(o) = o
l(b) = b o
l(a) = a o
l(c) = c a o
l(d) = d a o
l(e) = e + merge(l(b),l(c))
  = e + merge(bo,cao)
  = e + b + merge(o,cao)
  = e + b + c + merge(o,ao)
  = e + b + c + a + merge(o,o)
  = e b c a o
l(f) = f + merge(l(e),l(d))
  = f + merge(ebcao,dao)
  = f + ebc + merge(ao,dao)
  = f + ebc + d + merge(ao,ao)
  = f ebc d ao

看起来很复杂..但还是遵循在 mro 中，基类永远出现在派生类后面，如果有多个基类，基类的相对顺序保持不变。所以, 我个人认为可以这么想:

• 先找出最长深度最深的继承路线f->e->c->a->object. (因为必然基类永远出现在派生类后面)
• 类似深度优先, 定出其余顺序: f->e->b->obj, f->d->a-object
• 如果有多个基类，基类的相对顺序保持不变, 类似于merge时优先提前面的项. 所以排好这些路线: (febo, fecao, fdao)
• f->e->b->obj且e(b,c)决定b在c前面.所以f->e->b->c->a->obj (相当于f+merge(ebo,ecao)).
• f->d->a-object且f(e,d)决定了d在e后, 所以d在e后a前. 因为相对顺序, 相当于fe+merge(bcao, dao), 所以fe bc d ao

更多可参考

• raymond hettinger 的python's super() considered super! (据说很经典的讨论)
• james knight 的 python's super considered harmful
• py3 cookbook: 8.7 调用父类方法http://python3-cookbook.readthedocs.org/zh_cn/latest/c08/p07_calling_method_on_parent_class.html
• python编程中对super函数的正确理解和用法解析

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希望本文所述对大家python程序设计有所帮助。