代码收藏家技术教程 2022-08-16

Python super( ) 函数详解

1 super( ) 的用途

2 了解 super 的基础信息

3 典型用法

3.1 单继承问题

3.2 单继承问题拓展

3.3 重复调用问题

3.4 super(type) 问题

1 super( ) 的用途

了解 super() 函数之前，我们首先要知道 super() 的用途是啥？

主要用来在子类中调用父类的方法。

多用于多继承问题中，解决查找顺序（MRO）、重复调用（钻石继承）等种种问题。

2 了解 super 的基础信息

语法格式：

super([type[, object-or-type]])

函数描述：

返回一个代理对象，它会将方法调用委托给 type 的父类或兄弟类。

参数说明：

type —— 类，可选参数。

object-or-type —— 对象或类，一般是 self，可选参数。

返回值：

super object —— 代理对象。

help 帮助信息：

>>> help(super)
Help on class super in module builtins:

class super(object)
 |  super() -> same as super(__class__, <first argument>)
 |  super(type) -> unbound super object
 |  super(type, obj) -> bound super object; requires isinstance(obj, type)
 |  super(type, type2) -> bound super object; requires issubclass(type2, type)
 |  Typical use to call a cooperative superclass method:
 |  class C(B):
 |      def meth(self, arg):
 |          super().meth(arg)
 |  This works for class methods too:
 |  class C(B):
 |      @classmethod
 |      def cmeth(cls, arg):
 |          super().cmeth(arg)

... ...

super 是一个继承自 object 的类，调用 super() 函数其实就是 super 类的实例化。

根据官方文档的解释 super() 函数返回的对象 —— super object，就是一个代理对象。

super() 有四种参数的组合形式。

super() 适用于类的静态方法。

3 典型用法

3.1 单继承问题

首先我们看一个最基本的子类调用父类方法的示例：

>>> class A:
        def funxx(self):
            print("执行 A 中的 funxx 方法 ... ...")

        
>>> class B(A):
        def funxx(self):
            A.funxx(self)       # 通过类名调用父类中的同名方法，self 参数代表 B 类的实例对象 b
            print("执行 B 中的 funxx 方法 ... ...")

        
>>> b = B()
>>> b.funxx()
执行 A 中的 funxx 方法 ... ...
执行 B 中的 funxx 方法 ... ...

定义一个继承自 A 类的子类 B，并在 B 类中重写 funxx() 方法，B 中的 funxx() 是对 A 中的 funxx() 功能的拓展。

因为是拓展了 A 类的 funxx() 方法的功能，所以其任然保留了原功能，即要在子类 B 中调用父类的同名方法来实现原有功能。

上面的示例中是通过 A 类类名调用 A 类中的同名方法来实现的，而第一个参数 self 实际传递的是 B 类的实例 b。

使用 super() 函数来实现父类方法的调用：

>>> class A:
        def funxx(self):
            print("执行 A 中的 funxx 方法 ... ...")

        
>>> class B(A):
        def funxx(self):
            super().funxx()
            print("执行 B 中的 funxx 方法 ... ...")

		
>>> b = B()
>>> b.funxx()
执行 A 中的 funxx 方法 ... ...
执行 B 中的 funxx 方法 ... ...

通过执行的结果可以看出实现了和普通类名调用的结果是一样的。

在具有单继承的类层级结构中，super 引用父类而不必显式地指定它们的名称，从而令代码更易维护。（官方文档描述）

也就是说，在子类中不再用父类名调用父类方法，而是用一个代理对象调用父类方法，这样当父类名改变或者继承关系发生变化时，不用对每个调用处都进行修改。

3.2 单继承问题拓展

在 help() 的帮助信息中，也说明了类中使用 super() 不带参数的形式等同于 super(__class__, <first argument>) 这种形式。这也是 Python 2.x 和 Python 3.x 关于 super() 的区别。

改写之前的单继承问题的代码：

>>> class A:
        def funxx(self):
            print("执行 A 中的 funxx 方法 ... ...")

		
>>> class B(A):
        def funxx(self):
	        super(B, self).funxx()
	        print("执行 B 中的 funxx 方法 ... ...")

		
>>> b = B()
>>> b.funxx()
执行 A 中的 funxx 方法 ... ...
执行 B 中的 funxx 方法 ... ...

基本的调用方法 A.funxx(self) ，其中 self 指代实例对象 b。用语言描述为：实例对象 b 通过 A 类名调用方法 funxx()。

官方描述：返回一个代理对象，它会将方法调用委托给 type 的父类或兄弟类。用语言描述为：代理对象 super 通过 type 的父类或兄弟类调用其中的方法。

我们发现 super 是通过参数设置来选择调用哪个父类的方法。其中第二个参数给出 MRO（方法解析顺序），也就是搜索目标方法的顺序，第一个参数则给出搜索目标方法的范围。

例如 super(B, self) ，第一个参数为 B，第二个参数 self 为实例 b，其所在类的继承顺序（MRO）为：B→A→object。所以调用时是在 B 的父类 A 中寻找，如找不到目标方法则会在更上一层的 object 中寻找。

示例：

class A:
    pass


class B(A):
    pass


class C(A):
    def funxx(self):
        print("找到 funxx() 位于 C 中...")


class D(A):
    pass


class E(B, C):
    pass


class F(E, D):
    def funff(self):
        print("执行 F 中的 funff()...")
        super(E, self).funxx()

        
print(f"F 类的 MRO : {F.__mro__}")
f = F()
f.funff()

运行结果：

F 类的 MRO : (<class '__main__.F'>, <class '__main__.E'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.C'>, <class '__main__.D'>, <class '__main__.A'>, <class 'object'>)
执行 F 中的 funff()...
找到 funxx() 位于 C 中...

我们可以看出 F 类的 MRO：F→E→B→C→D→A→object。

super() 函数的第一个参数为：E，目标是调用 E 类的父类 B 中的 funxx() 方法，可惜 B 类中没找到，在 B 类的兄弟类 C 中找到了，符合要求。

3.3 重复调用问题

重复调用问题也称钻石继承问题或菱形图问题。

先来看看普通调用方法在：

>>> class A:
        def __init__(self):
            print("打印属性 a")

	    
>>> class B(A):
        def __init__(self):
            print("打印属性 b")
            A.__init__(self)

	    
>>> class C(A):
        def __init__(self):
            print("打印属性 c")
            A.__init__(self)

	    
>>> class D(B, C):
        def __init__(self):
            print("打印属性 d")
            B.__init__(self)
            C.__init__(self)

	    
>>> d = D()
打印属性 d
打印属性 b
打印属性 a
打印属性 c
打印属性 a

因为 B，C 都继承自 A，所以当 D 在实例化时，A 的构造函数被执行了两次。这就是所谓的重复调用问题。

很显然，我们只需要调用一次就可以了，重复的调用只会造成资源浪费。

接下来我们使用 super() 函数来调用：

>>> class A:
        def __init__(self):
            print("打印属性 a")

	    
>>> class B(A):
        def __init__(self):
            print("打印属性 b")
            super().__init__()                # super() 等同于 super(B, self)

	    
>>> class C(A):
        def __init__(self):
            print("打印属性 c")
            super().__init__()                # super() 等同于 super(C, self)

	    
>>> class D(B, C):
        def __init__(self):
            print("打印属性 d")
            super(D, self).__init__()

	    
>>> d = D()
打印属性 d
打印属性 b
打印属性 c
打印属性 a

查看输出结果我们发现虽然解决了重复调用问题，但是输出结果的顺序好像与我们想的有所区别。我们的惯性思维是：先执行 D 类的 __init__() 方法，接着调用 B 类的 __init__() 方法，B 类的构造方法中又调用了父类 A 的 __init_() 方法，然后再是调用 C 类的 __init_() 方法，该方法也调用了父类 A 的 __init__() 方法。所以执行的结果应该是：打印属性 d，打印属性 b，打印属性 a，打印属性 c。

为何结果不是我们想的那样呢，首先我们要知道 D 类中的第二个参数 self 为 D 的实例 d，它提供的 MRO 为：D→B→C→A→object。所以 D 类中的 super() 函数产生的是 d 的代理对象，当其调用父类 B 的 __init__() 时，B 的 super() 的第二个参数为 D 中的 super object，其所提供的 MRO 依旧为：D→B→C→A→object。也就是说 B 中的 super() 调用的是它的上一级 C 中的 __init__() ，而不是 A 中的 __init__()。所以执行的结果是：打印属性 d，打印属性 b，打印属性 c，打印属性 a。

3.4 super(type) 问题

>>> class A:
	    def funxx(self):
		    print("...A...")

		
>>> class B(A):
	    def funxx(self):
		    print("...B...")

		
>>> sa = super(B)
>>> print(sa)
<super: <class 'B'>, NULL>
>>> print(type(sa))
<class 'super'>

可以看出 super(type) 返回的是一个无效的对象，或者是未绑定的 super object。

来源：小皇鱼