浅谈Python的方法解析顺序(MRO)

1. Python方法解析顺序(MRO)简介

在Python中，当我们定义一个类的时候，通常会想让它继承自其它类。这样做的目的是可以让子类重用父类的代码，避免重复编写相同的代码。但是，当一个子类同时继承自多个父类时，就会出现方法冲突的问题。Python中使用方法解析顺序（MRO）来解决这个问题。

方法解析顺序（MRO）是指Python决定在多继承类中继承属性和方法的顺序。MRO算法的主要作用就是解决类继承时出现的方法冲突问题。

2. MRO的计算规则

MRO的计算规则非常复杂，但遵循以下三个基本原则：

2.1 子类优先原则

如果一个类继承了多个父类，且这些父类都定义了同名方法，Python会优先调用子类的方法。

2.2 深度优先原则

如果一个类继承了多个父类，并且这些父类都继承了同一个超类，Python会优先调用继承深度较深的方法。

2.3 从左到右原则

在计算MRO时，Python会从左到右搜索父类，直到找到第一个符合条件的类为止。

MRO的计算过程可以通过以下代码进行演示：

class A:
    pass
class B(A):
    pass
class C(A):
    pass
class D(B, C):
    pass
print(D.mro())

输出如下：

[<class '__main__.D'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.C'>, <class '__main__.A'>, <class 'object'>]

3. MRO的应用

MRO在Python中广泛应用于多继承类的实现，特别是在一些框架和库中，例如Django。MRO的正确性会影响到类的继承、方法的调用等方面，因此在编写多继承类时，要注意MRO规则的应用。

3.1 父类方法调用

在多继承中，如果不遵循MRO原则进行方法的调用，就可能会出现方法冲突等问题。例如，如果一个子类继承了多个父类，并且这些父类都定义了同名方法，那么当我们调用这个方法时，Python会自动按照MRO的顺序进行调用，直到找到第一个符合条件的方法为止。

下面是一个简单的例子：

class A:
    def foo(self):
        print("A")
class B(A):
    pass
class C(A):
    def foo(self):
        print("C")
class D(B, C):
    pass
d = D()
d.foo()

输出如下：

C

由于D继承了B和C，且B和C都继承自A，因此当我们调用d.foo()时，Python会优先调用C中的foo方法，因为C的继承深度更深。如果我们删除C中的foo方法，那么Python就会调用B中的方法。

3.2 super()函数的使用

在使用MRO进行父类方法的调用时，我们通常需要使用super()函数来代替父类名进行调用。super()函数的作用是调用父类的方法，而不需要显示地指定父类的名字。在使用super()函数时，Python会自动计算MRO，然后调用MRO中下一个类的方法。

下面是一个简单的例子：

class A:
    def foo(self):
        print("A")
class B(A):
    def foo(self):
        super().foo()
        print("B")
class C(A):
    def foo(self):
        print("C")
        super().foo()
class D(B, C):
    def foo(self):
        super().foo()
        print("D")
d = D()
d.foo()

输出如下：

A

C
B
D

在上面的示例中，我们定义了一个D类，它继承了B和C，在调用d.foo()时，Python会依次调用C、A、B和D中的foo方法。在B和C中的foo方法中，我们使用了super().foo()调用了A中的foo方法。

3.3 MRO的修改

在某些情况下，我们可能需要修改MRO的顺序，来满足特定的需求。Python提供了两个方法可以修改MRO的顺序：

3.3.1 类属性__mro__

可以通过修改类的__mro__属性来修改MRO的顺序。

下面是一个简单的例子：

class A:
    pass
class B(A):
    pass
class C(A):
    pass
class D(B, C):
    pass
D.__mro__ = (D, B, C, A, object)
d = D()

在上面的示例中，我们手动修改了D类的__mro__属性，将其顺序修改为(D, B, C, A, object)。

3.3.2 super()函数传参

可以通过修改super()函数的参数，在MRO中跳过一个或多个类，来达到修改MRO顺序的效果。

下面是一个简单的例子：

class A:
    def foo(self):
        print("A")
class B(A):
    def foo(self):
        super(B, self).foo()
        print("B")
class C(A):
    def foo(self):
        print("C")
        super(C, self).foo()
class D(B, C):
    def foo(self):
        super(C, self).foo()
        print("D")
d = D()
d.foo()

输出如下：

A

C
D

在上面的示例中，我们在调用super()函数时，传入了当前类的名字和self参数，而不是使用默认值。这样做的目的是在MRO中跳过当前类以及后面的所有类，直接跳到指定的类。

4. 总结

方法解析顺序（MRO）是Python中解决多继承类方法冲突问题的重要机制。Python会根据MRO算法计算出继承属性和方法的顺序，在实际调用方法时，Python会按照计算出的顺序进行调用。在编写多继承类时，需要遵循MRO原则，使用super()函数进行父类方法的调用，并注意MRO的修改和继承深度的影响。