Python中的super()面向对象编程(方法调用)

Python super()面向对象编程

一、为什么要用 super()

当子类重写了父类方法时，又想调用父类的同名方法时，就需要用到 super()

二、什么是 super

在 Python 中，super 是一个特殊的类
super() 就是使用 super 类创建出来的对象
实际应用的场景：子类在重写父类方法时，调用父类方法

三、继承中使用 super

1、实例方法使用 super

类图

实际代码

class A:
 def __init__(self):
  self.n = 1
 def add(self, m):
  print(f'AAA [self] is {id(self)}')
  print(f'AAA [self.n] is {self.n}')
  self.n += m

class B(A):
 def __init__(self):
  self.n = 100
 # 重写父类方法
 def add(self, m):
  # 子类特有代码
  print(f'BBB [self] is {id(self)}')
  print(f'BBB [self.n] is {self.n}')
  # 调用父类方法
  super().add(m)
  self.n += m

b = B()
b.add(2)
print(b.n)
 
# 输出结果
BBB [self] is 4489158560
BBB [self.n] is 100
AAA [self] is 4489158560
AAA [self.n] is 100
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super().add() 的确调用了父类方法
重点：此时父类方法的 self 并不是父类实例对象，而是子类实例对象

2、构造方法使用 super

class Animal:
 def __init__(self, name):
  self.name = name
 def prints(self):
  print("Animale name is ", self.name)

class Dog(Animal):
 def __init__(self, name, age):
  # 调用父类的 init 构造方法
  super(Dog, self).__init__(name)
  self.age = age
 def prints(self):
  # 调用父类的方法
  super(Dog, self).prints()
  print("Dog age is ", self.age)

dog = Dog("小汪", 10)
dog.prints()
 
# 输出结果
Animale name is  小汪
Dog age is  10

这里用了 super(子类名, self) ，和上面的 super() 是一样效果

调用父类方法有两种方式

super().父类方法()
super(子类名, self).父类方法()

其实还有第三种

在 Python 2.x 的时候，如果需要调用父类的方法，还可以用

父类名.方法(self)

这种方式，Python 3.x 还是支持的
过不不推荐，因为父类名发生变化的话，方法调用位置的类名也要同步修改

通过父类名调用父类方法（不推荐）

class Animal:
 def __init__(self, name):
  self.name = name
 def prints(self):
  print("Animale name is ", self.name)

class Dog(Animal):
 def __init__(self, name, age):
  # 调用父类的 init 构造方法
  Animal.__init__(self, name)
  self.age = age
 def prints(self):
  # 调用父类的方法
  Animal.prints(self)
  print("Dog age is ", self.age)

dog = Dog("小汪", 10)
dog.prints()

# 输出结果
Animale name is  小汪
Dog age is  10

通过父类名调用的这种方式，是需要传 self 参数的哦

温馨提示：
在开发时， 父类名.方法() ， super().方法() 两种方式不要混用哈

灵魂拷问一：既然已经重写了子类的构造方法，为什么还要去调用 super？
子类需要重写父类方法来实现子类独有的功能，但同时又需要依赖父类方法来完成某些逻辑

实际栗子

在实现多线程的时候（后面会详细展开说多线程）
父类 Thread 的构造方法包含了很多逻辑代码
子线程虽然需要实现子类独有功能，但仍需父类方法来处理其他逻辑

from threading import Thread

class MyThread(Thread):
 def __init__(self, name):
  # 1、实现子类独有功能
  print("子类线程 %s" % name)
  # 2、需要依赖父类方法完成其他功能
  super().__init__(name=name)

四、多继承中使用 super

类图

实际代码

# 多继承
class Animal:
 def __init__(self, animalName):
  print(animalName, 'is an animal.')

# Mammal 继承 Animal
class Mammal(Animal):
 def __init__(self, mammalName):
  print(mammalName, 'is a mammal.')
  super().__init__(mammalName)

# CannotFly 继承 Mammal
class CannotFly(Mammal):
 def __init__(self, mammalThatCantFly):
  print(mammalThatCantFly, "cannot fly.")
  super().__init__(mammalThatCantFly)

# CannotSwim 继承 Mammal
class CannotSwim(Mammal):
 def __init__(self, mammalThatCantSwim):
  print(mammalThatCantSwim, "cannot swim.")
  super().__init__(mammalThatCantSwim)

# Cat 继承 CannotSwim 和 CannotFly
class Cat(CannotSwim, CannotFly):
 def __init__(self):
  print('I am a cat.');
  super().__init__('Cat')

# Driver code
cat = Cat()
print('')
bat = CannotSwim('Bat')
 
# 输出结果
I am a cat.
Cat cannot swim.
Cat cannot fly.
Cat is a mammal.
Cat is an animal.
Bat cannot swim.
Bat is a mammal.
Bat is an animal.

好像挺奇怪的，从输出结果看，为什么 CannotSwim 类里面的 super().__init__() 调用的是 CannotFly 类里面的方法呢？不是应该调用 CannotSwim 的父类 Mamal 的方法吗？

灵魂拷问二：super 的执行顺序到底是什么？

其实 super() 并不一定调用父类的方法
super() 是根据类的 MRO 方法搜索顺序来决定调用谁的
super() 真正调用的是 MRO 中的下一个类，而不一定是父类
当然，这种情况只会出现在多继承

先来看看 Cat 的 MRO

print(Cat.__mro__)
(<class '__main__.Cat'>, <class '__main__.CannotSwim'>, <class '__main__.CannotFly'>, <class '__main__.Mammal'>, <class '__main__.Animal'>, <class 'object'>)

从 Cat 的 MRO 可以看到

CannotSwim 后面跟的是 CannotFly 而不是 Mamal
所以 CannotSwim 类里面的 super() 会调用 CannotFly 里面的方法

多继承的栗子二

实际代码

class A:
 def __init__(self):
  self.n = 2
 def add(self, m):
  # 第四步
  # 来自 D.add 中的 super
  # self == d, self.n == d.n == 5
  print('self is {0} @AAA.add'.format(self))
  self.n += m
  # d.n == 7

class C(A):
 def __init__(self):
  self.n = 4
 def add(self, m):
  # 第三步
  # 来自 B.add 中的 super
  # self == d, self.n == d.n == 5
  print('self is {0} @CCC.add'.format(self))
  # 等价于 suepr(C, self).add(m)
  # self 的 MRO 是 [D, B, C, A, object]
  # 从 C 之后的 [A, object] 中查找 add 方法
  super().add(m)
  # 第五步
  # d.n = 7
  self.n += 4
  # d.n = 11

class B(A):
 def __init__(self):
  self.n = 3
 def add(self, m):
  # 第二步
  # 来自 D.add 中的 super
  # self == d, self.n == d.n == 5
  print('self is {0} @BBB.add'.format(self))
  # self 的 MRO 是 [D, B, C, A, object]
  # 从 B 之后的 [C, A, object] 中查找 add 方法
  # 从 C 找 add 方法
  super().add(m)
  # 第六步
  # d.n = 11
  self.n += 3
  # d.n = 14

class D(B, C):
 def __init__(self):
  self.n = 5
 def add(self, m):
  # 第一步
  print('self is {0} @DDD.add'.format(self))
  # self 的 MRO 是 [D, B, C, A, object]
  # 从 D 之后的 [B, C, A, object] 中查找 add 方法
  # 从 B 找 add 方法
  super().add(m)
  # 第七步
  # d.n = 14
  self.n += 5
  # self.n = 19

d = D()
d.add(2)
print(d.n)

先看看 D 类的 MRO

print(D.__mro__)
(<class '__main__.D'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.C'>, <class '__main__.A'>, <class 'object'>)

输出结果

self is <__main__.D object at 0x10c14a190> @DDD.add
self is <__main__.D object at 0x10c14a190> @BBB.add
self is <__main__.D object at 0x10c14a190> @CCC.add
self is <__main__.D object at 0x10c14a190> @AAA.add
19

调用顺序的确是 D、B、C、A

执行顺序

class D(B, C): class B(A):class C(A): class A:
def add(self, m): def add(self, m):def add(self, m): def add(self, m):
super().add(m)  1.--->  super().add(m) 2.--->  super().add(m)  3.--->  self.n += m
 self.n += 5<------6. self.n += 3 <----5. self.n += 4  <----4. <--|
(14+5=19)(11+3=14)  (7+4=11) (5+2=7)

执行顺序图