Python多重繼承中的菱形繼承

本篇介紹了Python多重繼承中，菱形繼承的的用法，希望對學習Python中的朋友有幫助！

繼承是物件導向程式設計的一個重要的方式，透過繼承，子類別就可以擴展父類別的功能。在python中一個類別能繼承自不只一個父類，這叫做python的多重繼承（Multiple Inheritance ）。

語法

class SubclassName(BaseClass1, BaseClass2, BaseClass3, ...):
    pass

菱形繼承

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在多層繼承和多重繼承同時使用的情況下，就會出現複雜的繼承關係，多重多繼承。

其中，就會出現菱形繼承。如下圖所示。

在這種結構中，在呼叫順序上就出現了疑惑，呼叫順序究竟是下列哪一種順序呢

• D-> B->A->C（深度優先）
• D->B->C->A（廣度優先）

#下面我們來解答下這個問題。

舉例來看：

class A():
    def __init__(self):
        print('init A...')
        print('end A...')

class B(A):
    def __init__(self):
        print('init B...')
        A.__init__(self)
        print('end B...')

class C(A):
    def __init__(self):
        print('init C...')
        A.__init__(self)
        print('end C...')

class D(B, C):
    def __init__(self):
        print('init D...')
        B.__init__(self)
        C.__init__(self)
        print('end D...')

if __name__ == '__main__':
    D()

輸出結果

init D...
init B...
init A...
end A...
end B...
init C...
init A...
end A...
end C...
end D...

從輸出結果看，呼叫順序為：D->B->A-> ;C->A。可以看到，B、C共同繼承於A，A被呼叫了兩次。 A沒必要重複呼叫兩次。

其實，上面問題的根源都跟MRO有關,MRO(Method Resolution Order)也叫方法解析順序，主要用於在多重繼承時判斷調的屬性來自於哪個類，其使用了一種稱為C3的演算法，其基本思想時在避免同一類被調用多次的前提下，使用廣度優先和從左到右的原則去尋找需要的屬性和方法。

那麼如何避免頂層父類中的某個方法被多次呼叫呢，此時就需要super()來發揮作用了,super本質上是一個類，內部記錄著MRO訊息，由於C3演算法確保同一個類別只會被搜尋一次，這樣就避免了頂層父類別中的方法被多次執行了，上面程式碼可以改為：

class A():
    def __init__(self):
        print('init A...')
        print('end A...')

class B(A):
    def __init__(self):
        print('init B...')
        super(B, self).__init__()
        print('end B...')

class C(A):
    def __init__(self):
        print('init C...')
        super(C, self).__init__()
        print('end C...')

class D(B, C):
    def __init__(self):
        print('init D...')
        super(D, self).__init__()
        print('end D...')

if __name__ == '__main__':
    D()

輸出結果：

init D...
init B...
init C...
init A...
end A...
end C...
end B...
end D...

可以看出，此時的呼叫順序是D->B->C->A。即採用是廣度優先的遍歷方式。

補充內容

Python類別分為兩種，一種叫做經典類別，一種叫新式類別。都支援多繼承，但繼承順序不同。

• 新式類別：從object繼承來的類別。 （如:class A(object)），採用廣度優先搜尋的方式繼承（即先水平搜索，再向上搜尋）。
• 經典類別：不從object繼承來的類別。 （如：class A()），採用深度優先搜尋的方式繼承（即先深入繼承樹的左側，再返回，再找右側）。

Python2.x中類別的是有經典類別和新式類別兩種。 Python3.x中都是新式類別。

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