类 - 你不知道的 super

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2023-12-01

在类的继承中，如果重定义某个方法，该方法会覆盖父类的同名方法，但有时，我们希望能同时实现父类的功能，这时，我们就需要调用父类的方法了，可通过使用 super 来实现，比如：

class Animal(object):
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    def greet(self):
        print 'Hello, I am %s.' % self.name
class Dog(Animal):
    def greet(self):
        super(Dog, self).greet()   # Python3 可使用 super().greet()
        print 'WangWang...'

在上面，Animal 是父类，Dog 是子类，我们在 Dog 类重定义了 greet 方法，为了能同时实现父类的功能，我们又调用了父类的方法，看下面的使用：

>>> dog = Dog('dog')
>>> dog.greet()
Hello, I am dog.
WangWang..

super 的一个最常见用法可以说是在子类中调用父类的初始化方法了，比如：

class Base(object):
    def __init__(self, a, b):
        self.a = a
        self.b = b
class A(Base):
    def __init__(self, a, b, c):
        super(A, self).__init__(a, b)  # Python3 可使用 super().__init__(a, b)
        self.c = c

深入 super()

看了上面的使用，你可能会觉得 super 的使用很简单，无非就是获取了父类，并调用父类的方法。其实，在上面的情况下，super 获得的类刚好是父类，但在其他情况就不一定了，super 其实和父类没有实质性的关联。

让我们看一个稍微复杂的例子，涉及到多重继承，代码如下：

class Base(object):
    def __init__(self):
        print "enter Base"
        print "leave Base"
class A(Base):
    def __init__(self):
        print "enter A"
        super(A, self).__init__()
        print "leave A"
class B(Base):
    def __init__(self):
        print "enter B"
        super(B, self).__init__()
        print "leave B"
class C(A, B):
    def __init__(self):
        print "enter C"
        super(C, self).__init__()
        print "leave C"

其中，Base 是父类，A, B 继承自 Base, C 继承自 A, B，它们的继承关系是一个典型的『菱形继承』，如下：

现在，让我们看一下使用：

>>> c = C()
enter C
enter A
enter B
enter Base
leave Base
leave B
leave A
leave C

如果你认为 super 代表『调用父类的方法』，那你很可能会疑惑为什么 enter A 的下一句不是 enter Base 而是 enter B。原因是，super 和父类没有实质性的关联，现在让我们搞清 super 是怎么运作的。

MRO 列表

事实上，对于你定义的每一个类，Python 会计算出一个方法解析顺序（Method Resolution Order, MRO）列表，它代表了类继承的顺序，我们可以使用下面的方式获得某个类的 MRO 列表：

>>> C.mro()   # or C.__mro__ or C().__class__.mro()
[__main__.C, __main__.A, __main__.B, __main__.Base, object]

那这个 MRO 列表的顺序是怎么定的呢，它是通过一个 C3 线性化算法来实现的，这里我们就不去深究这个算法了，感兴趣的读者可以自己去了解一下，总的来说，一个类的 MRO 列表就是合并所有父类的 MRO 列表，并遵循以下三条原则：

子类永远在父类前面
如果有多个父类，会根据它们在列表中的顺序被检查
如果对下一个类存在两个合法的选择，选择第一个父类

super 原理

super 的工作原理如下：

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

其中，cls 代表类，inst 代表实例，上面的代码做了两件事：

获取 inst 的 MRO 列表
查找 cls 在当前 MRO 列表中的 index, 并返回它的下一个类，即 mro[index + 1]

当你使用 super(cls, inst) 时，Python 会在 inst 的 MRO 列表上搜索 cls 的下一个类。

现在，让我们回到前面的例子。

首先看类 C 的 __init__ 方法：

super(C, self).__init__()

这里的 self 是当前 C 的实例，self.class.mro() 结果是：

[__main__.C, __main__.A, __main__.B, __main__.Base, object]

可以看到，C 的下一个类是 A，于是，跳到了 A 的 __init__，这时会打印出 enter A，并执行下面一行代码：

super(A, self).__init__()

注意，这里的 self 也是当前 C 的实例，MRO 列表跟上面是一样的，搜索 A 在 MRO 中的下一个类，发现是 B，于是，跳到了 B 的 __init__，这时会打印出 enter B，而不是 enter Base。

整个过程还是比较清晰的，关键是要理解 super 的工作方式，而不是想当然地认为 super 调用了父类的方法。

小结

事实上，super 和父类没有实质性的关联。
super(cls, inst) 获得的是 cls 在 inst 的 MRO 列表中的下一个类。

类 - 你不知道的 super

深入 super()

MRO 列表

super 原理

小结

参考资料