方法解析顺序(MRO)

转载须注明出处:@Orca_J35
可参考另外两则笔记:调用父类中的方法 | super()
方法解析顺序(Method Resolution Order - MRO),是一种在多重继承中用于确定方法搜索顺序的算法,又称 C3 超类线性化(superclass linearization)。Python 会计算出每一个类的 MRO 列表。一个类的 MRO 列表是一个包含了其继承链上所有基类的线性顺序列,并且列表中的每一项均保持唯一。当需要在继承链中寻找某个属性时,Python会在 MRO 列表中从左到右开始查找各个基类,直到找到第一个匹配这个属性的类为止。
我们不必深究这个算法的数学原理,它实际上就是合并所有父类的MRO列表并遵循如下三条准则:
  • 子类会先于父类被检查
  • 多个父类会根据它们在列表中的顺序被检查
  • 如果对下一个类存在两个合法的选择,选择第一个父类
其实我们只需要知道 MRO 列表中类的顺序代表着类层次结构间的关系即可。
Python 中的相关属性如下:
  • class.__mro__ - 该属性用于存储 MRO 元组,以便在方法解析期间提供基类排序。
  • class.mro() - 通过元类(metaclass)可以覆盖此方法,以自定义类实例的方法解析顺序。该方法会在程序初始化时调用,其结果存储在 __mro__ 中。
考虑如下类层次结构的 MRO 列表:
class Base: def __init__(self): print('Base.__init__')class A(Base): def __init__(self): super().__init__() print('A.__init__')class B(Base): def __init__(self): super().__init__() print('B.__init__')class C(A,B): def __init__(self): super().__init__()# Only one call to super() here print('C.__init__')

C 类的 MRO 列表如下:
>>> C.__mro__ (, , , , ) >>>

1. 异常
如果 Python 无法为 MRO 创建一个线性化的列表,便会抛出异常。
例如,由于父类排序不当,便可能会抛出这样的异常。
class Base(object): pass class A(Base): pass class B(Base, A): pass

因为 MRO 是在程序初始化时完成的,所以只要试图加载程序,编译器便会抛出异常:
Traceback (most recent call last): File "c:/Users/iwhal/Desktop/PyTest/mro学习.py", line 11, in class B(Base, A): TypeError: Cannot create a consistent method resolution order (MRO) for bases Base, A

【方法解析顺序(MRO)】另外,并列的基类间也需要遵循相同的顺序,否则也回抛出异常。例如下面的 A 类和 B 类,如果它们的基类排序不一致,则会抛出异常。
class Base_1: pass class Base_2: pass class A(Base_2, Base_1): pass class B(Base_1, Base_2): pass class C(A, B): pass

2. 扩展阅读
  • Method Resolution Order
  • The Python 2.3 Method Resolution Order
    • Python的MRO算法(The Python 2.3 Method Resolution Order-翻译)
    • python2.3方法解析顺序(译)
  • wiki/C3_linearization
3. 参考
  • What is a sibling class in Python?
  • Python的super()如何与多重继承一起工作?
  • 8.7 调用父类方法 - python3_cookbook

    推荐阅读