Перевод параграфа 6.4 Inheritance из книги Intermediate Python.
Наследование — это механизм создания новых классов. Наследники специализируют или изменяют базовые классы добавляя в них новую функциональность. Python поддерживает множественное наследование как C++. Пример одиночного наследования в Python:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 | class Account: """base class for representing user accounts""" num_accounts = 0 def __init__(self, name, balance): self.name = name self.balance = balance Account.num_accounts += 1 def del_account(self): Account.num_accounts -= 1 def __getattr__(self, name): """handle attribute reference for non-existent attribute""" return "Hey I dont see any attribute called {}".format(name) def deposit(self, amt): self.balance = self.balance + amt def withdraw(self, amt): self.balance = self.balance - amt def inquiry(self): return "Name={}, balance={}".format(self.name, self.balance) class SavingsAccount(Account): def __init__(self, name, balance, rate): super().__init__(name, balance) self.rate = rate def __repr__(self): return "SavingsAccount({}, {}, {})".format(self.name, self.balance, self.rate) |
1 2 3 | >>>acct = SavingsAccount("Obi", 10, 1) >>>repr(acct) SavingsAccount(Obi, 10, 1) |
Ключевое слово super
В одиночной иерархии наследования super используется для ссылки на родительский класс без явного указания на него. Это похоже на метод super в Java. super применяется при переопределении метода, когда требуется вызвать родительскую версию переопределяемого метода. В примере выше, метод __init__ в классе SavingsAccount переопределён, но с помощью super вызывается метод __init__ родительского класса. При множественном наследовании super играет более важную роль.
Множественное наследование
В множественном наследовании класс может иметь несколько родительских классов. Одной из сложностей такого вида наследования является поиск нужной версии метода при его вызове. Представим что класс D наследник классов B и C и нужно вызывать метод родительского класса когда оба родителя имеют этот метод. В Python эта ситуация решается алгоритмом Method Resolution Order (MRO), он определяет как производится поиск метода в классе и всех базовых классах. Порядок методов вычисляется в момент определения класса и сохраняется в поле класса __mro__.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 | >>> class A: ... def meth(self): return "A" ... >>> class B(A): ... def meth(self): return "B" ... >>> class C(A): ... def meth(self): return "C" ... >>> class D(B, C): ... def meth(self): return "X" ... |
1 2 3 4 | >>> >>> D.__mro__ (<class '__main__.D'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.C'>, <class '__main__.A'>, <class 'object'>) >>> |
Алгоритм MRO состоит из двух шагов: поиск в глубину слева направо по всем классам в иерархии и удаление повторявшихся классов, кроме последнего вхождения.
В примере выше поиск в глубину по всем классам выдаёт такой список классов:
1 | [D, B, A, C, A, object] |
Затем удаление повторяющихся классов, кроме последнего вхождения:
1 | [D, B, C, A, object] |
Обратите внимание что если предок явно не задан, то класс наследуются от класса object.
Множественном наследование и super
Рассмотрим иерархию из прошлого примера. Класс A объявляет метод переопределяемый классами B, C и D. Предположим есть требование чтобы все методы вызывались, они сохраняют данные в каждом классе где объявлены, пропуск вызова приведёт к потере данных. Такое требование реализуется с помощью метода super и MRO:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 | class A(object): def meth(self): "save A's data" print("saving A's data") class B(A): def meth(self): "save B's data" super(B, self).meth() print("saving B's data") class C(A): def meth(self): "save C's data" super(C, self).meth() print("saving C's data") class D(B, C): def meth(self): "save D's data" super(D, self).meth() print("saving D's data") |
Предположим метод self.meth() вызывается из экземпляра класса D. Тогда super(D, self).meth() найдёт и вызовет метод B.meth(self), так как B первый базовый класс следующий за D в D.__mro__ и B определяет метод meth.
Теперь B.meth вызывает super(B, self).meth() и так как self является экземпляром класса D, следующий класс после B это C (D.__mro__ = [D, B, C, A]) и поиск meth продолжается.
Следующим вызывается C.meth, который в свою очередь вызывает super(C, self).meth().
Следующий после C класс в MRO это A и вызывается метод A.meth. Это исходное определение meth, поэтому вызов super не производится.
Используя super и MRO, интерпретатор находит и вызывает все версии метода meth реализованные в каждом класс иерархии.
Несмотря на всё сказанное, множественного наследования лучше избегать, потому, что для более сложных иерархий, вызовы могут быть намного сложнее чем в приведённых примерах.
