Python: 你不知道的 super

super() 的入門使用

在類別的繼承中，如果重定義某個方法，該方法會覆寫父類別的同名方法，但有時，我們希望能同時實作父類別的功能，這時，我們就需要呼叫父類的方法了，可透過使用 super 來實現，例如：

class Animal(object):
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    def greet(self):
        print 'Hello, I am %s.' % self.name

class Dog(Animal):
    def greet(self):
        super(Dog, self).greet()   # Python3 可使用 super().greet()
        print 'WangWang...'

在上面，Animal 是父類，Dog 是子類，我們在Dog 類別重定義了 greet 方法，為了能同時實現父類的功能，我們又呼叫了父類的方法，看下面的使用：

>>> dog = Dog('dog')
>>> dog.greet()
Hello, I am dog.
WangWang..

super 的一個最常見用法可以說是在子類中調用父類的初始化方法了，比如：

class Base(object):
    def __init__(self, a, b):
        self.a = a
        self.b = b

class A(Base):
    def __init__(self, a, b, c):
        super(A, self).__init__(a, b)  # Python3 可使用 super().__init__(a, b)
        self.c = c

深入super()

看了上面的使用，你可能會覺得 super 的使用很簡單，無非就是取得了父類，並呼叫父類的方法。其實，在上面的情況下，super 獲得的類別剛好是父類，但在其他情況就不一定了，super 其實和父類沒有實質的關聯。

讓我們來看一個稍微複雜的例子，涉及到多重繼承，代碼如下：

class Base(object):
    def __init__(self):
        print "enter Base"
        print "leave Base"

class A(Base):
    def __init__(self):
        print "enter A"
        super(A, self).__init__()
        print "leave A"

class B(Base):
    def __init__(self):
        print "enter B"
        super(B, self).__init__()
        print "leave B"

class C(A, B):
    def __init__(self):
        print "enter C"
        super(C, self).__init__()
        print "leave C"

其中，Base 是父類，A, B 繼承自Base, C 繼承自A, B，它們的繼承關係如下：

      Base
      /  \
     /    \
    A      B
     \    /
      \  /
       C

現在，讓我們來看看使用：

>>> c = C()
enter C
enter A
enter B
enter Base
leave Base
leave B
leave A
leave C

如果你認為 super 代表『呼叫父類的方法』，那你很可能會疑惑為什麼enter A 的下一句不是enter Base 而是enter B。原因是，super 和父類沒有實質的關聯，現在讓我們搞清楚 super 是怎麼運作的。

MRO 列表

事實上，對於你定義的每一個類，Python 會計算出一個方法解析順序（Method Resolution Order, MRO）列表，它代表了類繼承的順序，我們可以使用下面的方式獲得某個類別的MRO 列表：

>>> C.mro()   # or C.__mro__ or C().__class__.mro()
[__main__.C, __main__.A, __main__.B, __main__.Base, object]

那這個MRO 列表的順序是怎麼定的呢，它是透過一個 C3 線性化演算法來實現的，這裡我們就不去深究這個演算法了，有興趣的讀者可以自己去了解一下，總的來說，一個類別的MRO 列表就是合併所有父類的MRO 列表，並遵循以下三個原則：

子類永遠在父類前面

如果有多個父類，會根據它們在列表中的順序被檢查

如果對下一個類別有兩個合法的選擇，選擇第一個父類

super 原理

super 的工作原理如下：

def super(cls, inst):
    mro = inst.__class__.mro()
    return mro[mro.index(cls) + 1]

其中，cls 代表類，inst 代表實例，上面的程式碼做了兩件事：

獲取inst 的MRO 列表

查找cls 在當前MRO 列表中的index, 並返回它的下一個類，即mro[index + 1]

當你使用 super( cls, inst) 時，Python 會在inst 的MRO 清單上搜尋cls 的下一個類別。

現在，讓我們回到前面的例子。

首先看類別C 的 __init__ 方法：

super(C, self).__init__()

這裡的self 是目前C 的實例，self.__class__.mro() 結果是：

[__main__.C, __main__.A, __main__.B, __main__.Base, object]

可以看到，C 的下一個類別是A，於是，跳跳可以看到到了A 的 __init__，這時會印出enter A，並執行下面一行程式碼：

super(A, self).__init__()

注意，這裡的self 也是當前C 的實例，MRO 列表跟上面是一樣的，搜尋A 在MRO 中的下一個類，發現是B，於是，跳到了B 的 __init__，這時會印出enter B，而不是enter Base。

整個過程還是比較清晰的，關鍵是要理解 super 的工作方式，而不是想當然地認為 super 呼叫了父類的方法。

小結

事實上，super 和父類沒有實質的關聯。

super(cls, inst) 獲得的是 cls 在 inst 的 MRO 列表中的下一個類別。