Python教程-Python中的方法解析顺序

在本教程中,我们将学习方法解析顺序,也称为MRO(Method Resolution Order)。这是Python继承的一个重要概念。
方法解析顺序描述了Python用于在包含多重继承的类中获取适当方法的搜索路径。
简介
我们知道,被继承的类称为子类或父类,而继承的类称为子类或子类。在多重继承中,一个类可以包含许多方法,因此使用方法解析顺序技术来搜索执行基类的顺序。
简而言之 - "如果当前类中不存在方法或属性,则搜索将移至父类,依此类推"。这是深度优先搜索的一个示例。
在多重继承中发挥了重要作用,其中同一个方法可以在多个超类中找到。
为了更好地理解它,让我们看看如何使用它。
示例 -
class A:
def myname(self):
print("I am a class A")
class B(A):
def myname(self):
print("I am a class B")
class C(A):
def myname(self):
print("I am a class C")
c = C()
print(c.myname())
输出:
I am a class C
解释 -
上面的代码中存在多重继承。我们定义了三个类A、B和C,这些类具有相同名称的方法myname()。我们创建了一个C类的对象。对象调用了C类,而不是A类,尽管C类继承了A类的方法。
上述代码中的顺序是B类->A类。这种技术称为MRO(方法解析顺序)。
让我们了解另一个多重继承的示例。
示例 -
class A:
def myname(self):
print(" I am a class A")
class B(A):
def myname(self):
print(" I am a class B")
class C(A):
def myname(self):
print("I am a class C")
# classes ordering
class D(B, C):
pass
d = D()
d.myname()
输出:
I am a class B
解释 -
在上面的代码中,我们创建了另一个D类,没有定义继承了B和C类的类属性。当我们调用myname()方法时,它会转到D类并搜索myname()函数。但是D类没有任何声明。因此,搜索会传递到B类,获取myname()函数并返回结果。搜索将按以下方式进行。
Class D -> Class B -> Class C -> Class A
如果B类没有方法,它将调用C类的方法。
在这里,我们建议您移除B类的方法并查看会发生什么。通过这样做,您将了解方法解析的工作原理。
旧版和新版顺序
在旧版Python(2.1)中,我们受限于使用旧类,但在Python(2.2及更高版本)中,我们可以使用新类。默认情况下,Python 3具有原始(新)类。新样式类的第一个父类继承自Python根的'object'类。让我们看看以下示例 -
示例 -
# Old style class
class OldStyleClass:
pass
# New style class
class NewStyleClass(object):
pass
这两个类的声明样式不同。在方法解析中,旧样式类遵循深度优先从左到右的算法(DLR),而新样式类在执行多重继承时使用C3线性化算法。
DLR算法
Python在实现类之间的多重继承时会创建一个类列表。该列表用于确定在实例调用时应调用哪个方法。
我们可以通过其名称来假定它的工作原理,因为方法解析会深度优先搜索,然后从左到右搜索。以下是示例。
示例 -
class A:
pass
class B:
pass
class C(A, B):
pass
class D(B, A):
pass
class E(C,D):
pass
首先,该算法将在实例类中搜索被调用的方法。如果未找到,则进入第一个父类,如果也未找到,则查找父类的父类。这将一直持续到继承类的末尾。
在上面的示例中,方法解析顺序将是 -
class D -> class B -> class A -> class C -> class A
但是,A不能出现两次,因此 -
class D -> class B -> class A -> class C ->
该算法在某些情况下表现出奇怪的行为。让我们看下面的示例。
示例 -
class A:
pass
class B:
pass
class C(A, B):
pass
class D(B, A):
pass
class E(C,D):
pass
根据DLR算法,顺序将是E、C、D、B、A。在类C中A和B的顺序互换,这非常模糊。这意味着该算法不保留单调性属性。
Samuele Perdoni是第一个发现MRO算法之间的不一致性的人。
C3线性化算法
C3线性化算法是DLR算法的改进版本,因为它消除了不一致性。该算法具有一些限制,如下所示。
- 子类必须在父类之前。
- 如果某个类继承自一个或多个类,它们以基类元组中指定的顺序保存。
C3线性化算法的规则
- 方法解析顺序的结构由继承图定义。
- 用户必须在访问本地类的方法后访问超类。
- 保持单调性
方法解析类的方法
Python提供了两种获取类的方法解析顺序的方法 - mro属性或mro()方法。使用这些方法,我们可以显示它们解析的方法顺序。
让我们了解以下示例。
示例 -
class A:
def myname(self):
print(" I am a class A")
class B(A):
def myname(self):
print(" I am a class B")
class C(A):
def myname(self):
print("I am a class C")
# classes ordering
class D(B, C):
pass
# it prints the lookup order
print(D.__mro__)
print(C.mro())
输出:
(<class '__main__.D'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.C'>, <class '__main__.A'>, <class 'object'>)
[<class '__main__.C'>, <class '__main__.A'>, <class 'object'>]
正如我们在上面的输出中看到的那样,我们获得了方法解析顺序的顺序。这样,C3线性化算法可以用于多重继承。