python 钻石继承中的 super() 奇怪行为

Question

如以下示例所示，super() 在钻石继承中使用时有一些奇怪的行为（至少对我而言）。

class Vehicle:
    def start(self):
        print("engine has been started")

class LandVehicle(Vehicle):
    def start(self):
        super().start()
        print("tires are safe to use")

class WaterCraft(Vehicle):
    def start(self):
        super().start()
        print("anchor has been pulled up")

class Amphibian(LandVehicle, WaterCraft):
    def start(self):
        # we do not want to call WaterCraft.start, amphibious
        # vehicles don't have anchors
        LandVehicle.start(self)
        print("amphibian is ready for travelling on land")

amphibian = Amphibian()
amphibian.start()

以上代码产生以下输出：

engine has been started
anchor has been pulled up
tires are safe to use
amphibian is ready for travelling on land

当我调用 super().some_method() 时，我绝不会期望调用同一继承级别上的 class 的方法。所以在我的示例中，我不希望 anchor has been pulled up 出现在输出中。

调用 super() 的 class 可能甚至不知道最终调用其方法的另一个 class。在我的示例中，LandVehicle 甚至可能不知道 WaterCraft.

这种行为是否 normal/expected 如果是，其背后的基本原理是什么？

Answer 1

当您在 Python 中使用继承时，每个 class 定义一个方法解析顺序 (MRO)，用于决定在查找 class 属性时查找的位置。例如，对于您的 Amphibian class，MRO 是 Amphibian、LandVehicle、WaterCraft、Vehicle，最后是 object。（您可以通过调用 Amphibian.mro() 亲自查看。）

MRO 是如何派生的确切细节有点复杂（但如果您有兴趣，可以找到有关其工作原理的描述）。重要的是要知道任何 child class 总是在它的 parent class 之前列出，如果正在进行多重继承，所有 parent child class 的 s 将与它们在 class 语句中的相对顺序相同（其他 classes 可能出现在 parents 之间，但它们永远不会相互颠倒）。

当您使用 super 调用重写的方法时，它看起来虽然 MRO 与它对任何属性查找所做的一样，但它比平时更深入地开始搜索。具体来说，它会在 "current" class 之后开始搜索属性。 "current" 我的意思是，class 包含调用 super 的方法（即使调用该方法的 object 是其他派生的 class).所以当 LandVehicle.__init__ 调用 super().__init__ 时，它开始检查 MRO 中 LandVehicle 之后第一个 class 中的 __init__ 方法，并找到 WaterCraft.__init__.

这为您提供了一种解决问题的方法。您可以将 Amphibian 名称 WaterCraft 作为其第一个碱基 class，并将 LandVehicle 第二个：

class Amphibian(Watercraft, LandVehicle):
    ...

改变碱基的顺序也会改变它们在 MRO 中的顺序。当 Amphibian.__init__ 直接通过名称调用 LandVehicle.__init__（而不是使用 super）时，后续的 super 调用将跳过 WaterCraft，因为 class 他们're being called from 已经在 MRO 中更进一步了。因此，其余 super 调用将按您的预期工作。

但这并不是一个很好的解决方案。当你像这样明确命名一个基 class 时，如果你有更多 child class 想要以不同的方式做事，你可能会发现它稍后会破坏事情。例如，从上面的 reordered-base Amphibian 派生的 class 可能会以 WaterCraft 和 LandVehcle 之间的其他基数 class 结束，这当 Amphibian.__init__ 直接调用 LandVehcle.__init__ 时，它们的 __init__ 方法也会被意外跳过。

更好的解决方案是允许依次调用所有 __init__ 方法，但要将它们中您可能不想总是运行的部分分解为其他方法被单独覆盖。

例如，您可以将 WaterCraft 更改为：

class WaterCraft(Vehicle):
    def start(self):
        super().start()
        self.weigh_anchor()

    def weigh_anchor(self):
        print("anchor has been pulled up")

Amphibian class 可以覆盖锚特定行为（例如什么也不做）：

class Amphibian(LandVehicle, WaterCraft):
    def start(self):
        super().start(self)
        print("amphibian is ready for travelling on land")

    def weigh_anchor(self):
        pass # no anchor to weigh, so do nothing

当然，在这种特定情况下，WaterCraft 除了举起它的锚点之外什么都不做，删除 WaterCraft 作为基础 class 会更简单Amphibian。但同样的想法通常适用于 non-trivial 代码。

python 钻石继承中的 super() 奇怪行为

super() strange behavior in diamond inheritance in python

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