python中钻石继承中的super（）奇怪行为

Question

如以下示例所示，super() 在用于菱形继承时有一些奇怪的（至少对我而言）行为。

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的类的方法。因此，在我的示例中，我不希望 anchor has been pulled up 出现在输出中。

调用super() 的类甚至可能不知道最终调用其方法的另一个类。在我的示例中，LandVehicle 甚至可能不知道 WaterCraft。

这种行为是否正常/预期？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，每个类都定义了一个方法解析顺序 (MRO)，用于决定查找类属性时的查找位置。例如，对于您的 Amphibian 课程，MRO 是 Amphibian、LandVehicle、WaterCraft、Vehicle，最后是 object。 （您可以致电Amphibian.mro() 亲自查看。）

MRO 如何派生的具体细节有点复杂（如果您有兴趣，可以找到它的工作原理说明）。重要的是要知道任何子类总是列在其父类之前，如果进行多重继承，则子类的所有父类将按照它们在class 语句中的相同相对顺序（其他类可能出现在父母之间，但它们永远不会相对于彼此颠倒）。

当您使用super 调用一个被覆盖的方法时，它看起来虽然MRO 就像它对任何属性查找所做的那样，但它开始搜索的时间比平时更远。具体来说，它开始搜索“当前”类之后的属性。我所说的“当前”是指包含调用super 的方法的类（即使调用该方法的对象属于其他一些更派生的类）。因此，当LandVehicle.__init__ 调用super().__init__ 时，它开始在MRO 中LandVehicle 之后的第一个类中检查__init__ 方法，并找到WaterCraft.__init__。

这建议了一种解决问题的方法。您可以将 Amphibian 名称 WaterCraft 作为其第一个基类，并将 LandVehicle 第二个基类：

class Amphibian(Watercraft, LandVehicle):
    ...

更改基地的顺序也会改变它们在 MRO 中的顺序。当Amphibian.__init__ 直接按名称调用LandVehicle.__init__（而不是使用super）时，随后的super 调用将跳过WaterCraft，因为调用它们的类已经在MRO 中更进一步。因此，其余的 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。当你显式地命名一个这样的基类时，如果你有更多的子类想要以不同的方式做事，你可能会发现它会破坏事情。例如，从上面重新排序的基类Amphibian 派生的类可能会在WaterCraft 和LandVehcle 之间得到其他基类，当Amphibian.__init__ 调用@987654351 时，它们的__init__ 方法也会意外跳过直接@。

更好的解决方案是允许依次调用所有 __init__ 方法，但要考虑到它们的部分，您可能不希望总是遇到可以单独覆盖的其他方法。

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 类可以覆盖锚的特定行为（例如，什么都不做）：

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 除了提升它的锚点之外什么都不做，删除WaterCraft 作为Amphibian 的基类会更简单。但同样的想法通常适用于非平凡的代码。