Python多重继承中的菱形继承

1. 什么是菱形继承

在面向对象编程中，继承通常被用来避免重复代码并为类提供扩展性。多重继承指一个类可以从多个父类中继承属性和方法。然而，多重继承还带来了另一个概念——菱形继承。

菱形继承（Diamond Inheritance）也称为钻石继承，指的是一个子类从两个父类中分别继承了相同的方法或属性，而这两个父类又都从同一个父类继承了相同的方法或属性。下面以一段简单的代码来说明其概念：

class GrandParent:
    def get_name(self):
        return "GrandParent"
        
class Parent1(GrandParent):
    pass
    
class Parent2(GrandParent):
    pass
    
class Child(Parent1, Parent2):
    pass

在上面的代码中，Child 类同时从 Parent1 和 Parent2 继承了 get_name 方法，而这两个类又从 GrandParent 继承了 get_name 方法，这就是菱形继承的示例。

2. Python中菱形继承的解决方案-方法解析顺序

2.1 方法解析顺序

Python中有一个特殊的属性：方法解析顺序（Method Resolution Order，简称MRO），用于解决菱形继承的问题。MRO 确定了类继承属性和方法的顺序。在 Python 中，MRO 是通过一个算法来计算的。

在 Python3 中，可以通过 __mro__ 属性来查看 MRO。例如，在上面的示例中，可以通过以下方式查看 Child 的 MRO：

print(Child.__mro__)

执行结果：

(<class '__main__.Child'>, <class '__main__.Parent1'>, <class '__main__.Parent2'>, <class '__main__.GrandParent'>, <class 'object'>)

从输出中，可以看到 MRO 的顺序为：Child, Parent1, Parent2, GrandParent, object。也就是说，当调用方法时，Python 会按照这个顺序去查找方法。

2.2 super函数

super() 函数是 Python 中用于调用父类方法的一种方法。可以使用 super() 函数来调用父类的方法，而不用显式地指定父类。

例如，在上面的示例中，我们可以通过 super() 函数来调用 get_name() 方法，而不用指定执行哪个父类的方法，如下所示：

class GrandParent:
    def get_name(self):
        return "GrandParent"
        
class Parent1(GrandParent):
    def get_name(self):
        return "Parent1, " + super().get_name()
    
class Parent2(GrandParent):
    def get_name(self):
        return "Parent2, " + super().get_name()
    
class Child(Parent1, Parent2):
    def get_name(self):
        return "Child, " + super().get_name()
        
c = Child()
print(c.get_name())

执行结果：

Child, Parent1, Parent2, GrandParent

注意：super() 函数是根据 MRO 来确定调用哪个方法，因此在调用时需要遵循 MRO。

2.3 使用类属性__base__

除了使用 super() 函数以外，还可以使用类属性 __base__ 来直接指定调用哪个父类的方法，例如：

class GrandParent:
    def get_name(self):
        return "GrandParent"
        
class Parent1(GrandParent):
    def get_name(self):
        return "Parent1, " + self.__class__.__base__.get_name(self)
    
class Parent2(GrandParent):
    def get_name(self):
        return "Parent2, " + self.__class__.__base__.get_name(self)
    
class Child(Parent1, Parent2):
    def get_name(self):
        return "Child, " + super().get_name()
        
c = Child()
print(c.get_name())

执行结果：

Child, Parent1, Parent2, GrandParent

注意：在使用 __base__ 属性时，需要通过 self.__class__. 来获取当前类。

3. 总结

Python 中多重继承中的菱形继承，可能会导致属性或方法重复的问题，但 Python 通过方法解析顺序（MRO）和 super() 函数来解决这个问题。

例如，MRO 确定了类继承属性和方法的顺序，可以使用 super() 函数来调用父类的方法，而不用显式地指定父类。同时，还可以使用 __base__ 属性来直接指定调用哪个父类的方法。