Wie verwenden Python-Unterklassen MRO bei der Mehrfachvererbung?

Unterklassen verwenden den MRO-Mechanismus bei der Mehrfachvererbung

In Python können Sie beim Definieren einer Klasse deren übergeordnete Klasse angeben. Eine Unterklasse erbt alle Eigenschaften und Methoden ihrer übergeordneten Klasse und kann ihre eigenen einzigartigen Eigenschaften und Methoden hinzufügen.

Wenn eine Klasse jedoch mehrere direkte übergeordnete Klassen hat, können zwischen diesen übergeordneten Klassen Eigenschaften und Methoden mit demselben Namen vorhanden sein. Um diese Eigenschaften und Methoden korrekt aufzurufen, verwendet Python einen Algorithmus namens „Method Resolution Order“ (Method Resolution Order, MRO), um die Suchreihenfolge von Eigenschaften und Methoden zu bestimmen.

Algorithmusprinzip

In Python 2.x wird MRO mithilfe des Tiefensuchalgorithmus (DFS) implementiert. Es gibt einige Probleme mit diesem Algorithmus, die dazu führen, dass die Methodenaufrufsequenz in manchen Fällen nicht korrekt analysiert wird. Zum Beispiel:

class A:
    def foo(self):
        print("A.foo")

class B(A):
    pass

class C(A):
    def foo(self):
        print("C.foo")

class D(B, C):
    pass

d = D()
d.foo()  # 输出"A.foo"，而不是"C.foo"

Im obigen Code erbt Klasse D Klasse B und Klasse C und Klasse C überschreibt die foo()-Methode von Klasse A. Daher sollte beim Aufrufen der foo()-Methode des Objekts d theoretisch zuerst die foo()-Methode in Klasse C aufgerufen werden. Da Python 2.x jedoch den DFS-Algorithmus verwendet, durchläuft es zuerst Klasse B, dann Klasse C und schließlich Klasse A. Daher wird letztendlich die foo()-Methode in Klasse A aufgerufen, nicht die foo()-Methode in Klasse C.

Um dieses Problem zu lösen, führte Python 2.3 den C3-Algorithmus ein, der den topologischen Sortieralgorithmus zur Berechnung der MRO-Liste verwendet, um die Richtigkeit beim Aufrufen von Methoden sicherzustellen. Das Grundprinzip des C3-Algorithmus lautet wie folgt:

• Die MRO-Liste einer neuen Klasse (d. h. einer Klasse, die explizit ein Objekt erbt oder implizit ein Objekt erbt) wird gemäß dem Breiten-First-Suchalgorithmus (BFS) berechnet.

• Für jede Klasse sollte ihre MRO-Liste die folgenden drei Bedingungen erfüllen:

• Die MRO-Liste der Unterklasse sollte vor der MRO-Liste der übergeordneten Klasse stehen.

• Wenn zwei übergeordnete Klassen in der MRO-Liste einer untergeordneten Klasse erscheinen, muss ihre relative Reihenfolge in der Liste mit ihrer relativen Reihenfolge in der direkten übergeordneten Klasse der untergeordneten Klasse übereinstimmen.

• Eine Klasse kann nicht mehr als zweimal in ihrer MRO-Liste vorkommen.

Dieser Algorithmus kann die Situation im obigen Beispielcode korrekt verarbeiten und stellt so die Korrektheit beim Aufruf der Methode sicher.

MRO-Liste anzeigen

In Python 3 können Sie die MRO-Liste einer Klasse über das Attribut __mro__ anzeigen. Zum Beispiel: __mro__属性来查看类的MRO列表。例如：

class A:
    def foo(self):
        print("A.foo")

class B(A):
    pass

class C(A):
    def foo(self):
        print("C.foo")

class D(B, C):
    pass

print(D.__mro__)

输出结果为：

(<class &#39;__main__.D&#39;>, <class &#39;__main__.B&#39;>, <class &#39;__main__.C&#39;>, <class &#39;__main__.A&#39;>, <class &#39;object&#39;>)

其中，<class &#39;__main__.D&#39;>表示类D本身，<class &#39;__main__.B&#39;>和<class &#39;__main__.C&#39;>分别表示类D的父类B和C，<class &#39;__main__.A&#39;>表示类B和C的共同父类A，<class &#39;object&#39;>rrreee

Das Ausgabeergebnis ist: 🎜

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

🎜Daunter <class '__main__.D'> stellt die Klasse D selbst dar, <class '__main__.B'> und <class '__main__.C'> repräsentieren jeweils die übergeordneten Klassen B und C der Klasse D, <class '__main__.A'> stellt die gemeinsame übergeordnete Klasse A der Klassen B und C dar und <class 'object'> stellt die Basis dar Klasse aller neuen Klassen. Die Reihenfolge dieser Liste ist die Reihenfolge, in der Eigenschaften und Methoden nachgeschlagen werden, wenn Python ausgeführt wird. 🎜

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