既是爸爸又是爷爷?Python 多继承中的一个诡异现象

时间:2021-08-18 08:38:59

既是爸爸又是爷爷?Python 多继承中的一个诡异现象

我们知道,在面向对象编程里面,继承是一个很重要的概念。子类可以使用父类的方法和属性。例如下面这段代码:

  1. classFather:
  2. def__init__(self):
  3. self.address='上海'
  4.  
  5. defsay(self):
  6. print('我是爸爸')
  7.  
  8. classSon(Father):
  9. def__init__(self):
  10. super().__init__()
  11.  
  12. defsay(self):
  13. print('我是儿子')
  14.  
  15. son=Son()
  16. print(son.address)

运行效果如下图所示:

既是爸爸又是爷爷?Python 多继承中的一个诡异现象

从图中可以看到,子类并没有self.address这个属性,但是当我们直接打印的时候,并不会报错,它会自动使用父类的address属性。

显然,如果一个属性,子类也没有,父类也没有,那肯定会报错,如下图所示:

既是爸爸又是爷爷?Python 多继承中的一个诡异现象

我们也知道,Python 是支持多继承的,一个子类可以有多个父类。那么,大家请看下面这段代码:

  1. classGrandFather:
  2. def__init__(self):
  3. self.address='上海'
  4.  
  5. defsay(self):
  6. print('我是爸爸')
  7.  
  8. classFather:
  9. def__init__(self):
  10. self.age=100
  11.  
  12. defwhere(self):
  13. print('我现在住在:',self.address)
  14.  
  15. classSon(GrandFather,Father):
  16. def__init__(self):
  17. super().__init__()
  18.  
  19. defsay(self):
  20. print('我是儿子')
  21.  
  22. son=Son()
  23. son.where()

运行效果如下图所示:

既是爸爸又是爷爷?Python 多继承中的一个诡异现象

大家仔细观察,会发现这段代码有点奇怪。我调用的是son.where()方法,由于Son类没有这个方法,于是它会去它的两个父类里面找。于是在Father这个父类里面找到了。于是执行Father里面的where()方法,目前为止没有问题。

但接下来就不对了,.where()方法里面,调用了self.address属性。可问题是Father这个类它并没有.address属性啊!而且Father也没有父类,那么这个.address属性是从哪里来的?

难道说,在开发者不知道的隐秘的角落里面,GrandFather 类悄悄成为了Father的父类?这样一来,GrandFather岂不是又是 C 的父类,又是 C 的父类的父类?GrandFather既是爸爸又是爷爷?

实际上,并不存在这么混乱的关系。要解释这个现象,我们就要从self这个东西说起。

我们知道,类的属性都是以self开头,方法的第一个参数也是self。那么这个 self 到底是什么东西?我们用一段小代码来看看它是什么东西:

  1. classA:
  2. defget_self(self):
  3. returnself
  4.  
  5. test=A()
  6. what_is_self=test.get_self()
  7.  
  8. testiswhat_is_self

运行效果如下图所示:

既是爸爸又是爷爷?Python 多继承中的一个诡异现象

从图里面可以看到,self实际上就是这个类的实例。我们再来看有继承的情况:

  1. classA:
  2. defget_self(self):
  3. returnself
  4.  
  5. classB(A):
  6. def__init__(self):
  7. ...
  8.  
  9. test=B()
  10. what_is_self=test.get_self()
  11.  
  12. print(what_is_self)

既是爸爸又是爷爷?Python 多继承中的一个诡异现象

从图中可以看到,虽然我在 A 类的.get_self()方法中返回了self,但这个self实际上是 B 类的实例。因为我自始至终就只初始化了 B 类,并没有初始化 A 类。A 虽然是 B 类的父类。但父类的 self 都会变成子类的实例。

明白这一点以后,前面的问题就很好解释了,我们多打印一些信息:

既是爸爸又是爷爷?Python 多继承中的一个诡异现象

大家注意画红线的地方,self始终都是Son类的实例。所以,一开始初始化.address的时候,就是初始化的Son的实例的.address属性。后面在.where里面调用.address的时候,也是读取的Son的实例的.address属性。所以,并不存在Father类去读GrandFather类的情况。自始至终,都是Son类的实例在进行各种操作。

所以,在这个例子里面,当使用了继承以后,所有父类的属性和方法,子类如果有相同的名字,那么以子类的为准。如果子类没有定义,那么父类的属性和方法,其实都会跑到子类里面去。所有看起来是父类进行的操作,其实都是子类在进行。上面的代码,甚至可以近似等价于:

既是爸爸又是爷爷?Python 多继承中的一个诡异现象

由于say方法在子类中有了定义,所以子类覆盖父类。以子类的say方法为准。where和address由于子类没有定义,所以Father类的where方法和GrandFather里面的address属性,都会直接跑到子类里面。

原文地址:https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI2MzEwNTY3OQ==&mid=2648982477&idx=1&sn=8a2ec10a902c2a180913701b9ea2bf90&chksm=f2501e2dc527973b55971cb69d7c4025aeb43d2975009d037c280a9140bc94717615e9e2c046&mpshare=1&s