多繼承帶來的菱形問題

大多數物件導向語言都不支援多繼承，而在python中，乙個子類是可以同時繼承多個父類的，這固然可以帶來乙個子類可以對多個不同父類加以重用的好處，但也有可能引發著名的 diamond problem菱形問題(或稱鑽石問題，有時候也被稱為「死亡鑽石」)，菱形其實就是對下面這種繼承結構的形象比喻

這種繼承結構下導致的問題稱之為菱形問題：如果a中有乙個方法，b和/或c都重寫了該方法，而d沒有重寫它，那麼d繼承的是哪個版本的方法：b的還是c的？如下所示

class
a(object):
deftest(self):
print('from a')
class
b(a):
deftest(self):
print('from b')
class
c(a):
deftest(self):
print('from c')
class
d(b,c):
pass
obj = d()
obj.test() 
# 結果為：from b

一、繼承原理（mro）

python到底是如何實現繼承的呢？對於你定義的每乙個類，python都會計算出乙個方法解析順序(mro)列表，該mro列表就是乙個簡單的所有基類的線性順序列表，如下

>>>
d.mro() # 新式類內建了mro方法可以檢視線性列表的內容，經典類沒有該內建該方法
[<
class
'__main__.d'
>, <
class
'__main__.b'
>, <
class
'__main__.c'
>, <
class
'__main__.a'
>, <
class
'object'
>]

python會在mro列表上從左到右開始查詢基類,直到找到第乙個匹配這個屬性的類為止。而這個mro列表的構造是通過乙個c3線性化演算法來實現的。我們不去深究這個演算法的數學原理,它實際上就是合併所有父類的mro列表並遵循如下三條準則:

子類會先於父類被檢查

2.多個父類會根據它們在列表中的順序被檢查

3.如果對下乙個類存在兩個合法的選擇,

選擇第乙個父類

所以obj.test()的查詢順序是，先從物件obj本身的屬性裡找方法test，沒有找到，則參照屬性查詢的發起者(即obj)所處類d的mro列表來依次檢索，首先在類d中未找到，然後再b中找到方法test

由物件發起的屬性查詢，會從物件自身的屬性裡檢索，沒有則會按照物件的類.mro()規定的順序依次找下去，

2.由類發起的屬性查詢，會按照當前類.mro()

規定的順序依次找下去，

二、深度和廣度的優先順序

非菱形結構：

參照下述**，多繼承結構為非菱形結構，此時，會按照先找b這一條分支，然後再找c這一條分支，最後找d這一條分支的順序直到找到我們想要的屬性

class
e:def
test(self):
print('from e')
class
f:def
test(self):
print('from f')
class
b(e):
deftest(self):
print('from b')
class
c(f):
deftest(self):
print('from c')
class
d:def
test(self):
print('from d')
class
a(b, c, d):
# def test(self):
#     print('from a')
pass
print(a.mro())
'''[, , , , , , ]
'''
obj = a()
obj.test() # 結果為：from b
# 可依次注釋上述類中的方法test來進行驗證

菱形結構：

經典類————》python2

如果繼承關係為菱形結構，那麼經典類與新式類會有不同mro，分別對應屬性的兩種查詢方式：深度優先和廣度優先

class
g: # 在python2中，未繼承object的類及其子類，都是經典類
deftest(self):
print('from g')
class
e(g):
deftest(self):
print('from e')
class
f(g):
deftest(self):
print('from f')
class
b(e):
deftest(self):
print('from b')
class
c(f):
deftest(self):
print('from c')
class
d(g):
deftest(self):
print('from d')
class
a(b,c,d):
# def test(self):
#     print('from a')
pass
obj = a()
obj.test() # 如上圖，查詢順序為:obj->a->b->e->g->c->f->d->object
# 可依次注釋上述類中的方法test來進行驗證,注意請在python2.x中進行測試

新式類————》python3

class
g(object):
deftest(self):
print('from g')
class
e(g):
deftest(self):
print('from e')
class
f(g):
deftest(self):
print('from f')
class
b(e):
deftest(self):
print('from b')
class
c(f):
deftest(self):
print('from c')
class
d(g):
deftest(self):
print('from d')
class
a(b,c,d):
# def test(self):
#     print('from a')
pass
obj = a()
obj.test() # 如上圖，查詢順序為:obj->a->b->e->c->f->d->g->object
# 可依次注釋上述類中的方法test來進行驗證

總結：

多繼承到底要不用？？？

要用，但是規避幾點問題

1、繼承結構盡量不要過於複雜

2"是"

什麼的關係

多繼承帶來的菱形問題

多繼承與菱形繼承

繼承多繼承菱形虛擬繼承

單繼承多繼承菱形繼承

多繼承帶來的菱形問題

多繼承與菱形繼承

繼承 多繼承 菱形虛擬繼承

單繼承 多繼承 菱形繼承

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