理解Python中super()与__init__()方法的使用

技术背景

在Python中，super() 函数是一个非常有用的工具，它允许子类调用父类的方法，避免显式地引用父类名称。特别是在多重继承的场景中，super() 能确保在方法解析顺序（MRO）中正确调用下一个父类的函数。

实现步骤

Python 3 中使用 super()

在 Python 3 中，调用 super() 变得更加简洁，可以直接使用 super().__init__() 调用父类的 __init__ 方法：

class Base:
    def __init__(self):
        print("Base init'ed")

class ChildB(Base):
    def __init__(self):
        print("ChildB init'ed")
        super().__init__()

Python 2 中使用 super()

在 Python 2 中，需要显式地指定子类和实例对象：

class Base(object):
    def __init__(self):
        print("Base init'ed")

class ChildB(Base):
    def __init__(self):
        print("ChildB init'ed")
        super(ChildB, self).__init__()

不使用 super()

如果不使用 super()，则需要显式地调用父类的方法：

class Base:
    def __init__(self):
        print("Base init'ed")

class ChildA(Base):
    def __init__(self):
        print("ChildA init'ed")
        Base.__init__(self)

核心代码

模拟 super() 的实现

以下是一个简化的 super() 实现：

class ChildB(Base):
    def __init__(self):
        mro = type(self).mro()
        for next_class in mro[mro.index(ChildB) + 1:]:
            if hasattr(next_class, '__init__'):
                next_class.__init__(self)
                break

多重继承示例

class Base(object):
    def __init__(self):
        print("Base init'ed")

class ChildA(Base):
    def __init__(self):
        print("ChildA init'ed")
        Base.__init__(self)

class ChildB(Base):
    def __init__(self):
        print("ChildB init'ed")
        super().__init__()

class UserDependency(Base):
    def __init__(self):
        print("UserDependency init'ed")
        super().__init__()

class UserA(ChildA, UserDependency):
    def __init__(self):
        print("UserA init'ed")
        super().__init__()

class UserB(ChildB, UserDependency):
    def __init__(self):
        print("UserB init'ed")
        super().__init__()

最佳实践

• 使用 Python 3：Python 3 中的 super() 语法更加简洁，建议使用 Python 3 进行开发。
• 设计可协作的类：在多重继承场景中，使用 super() 确保类之间的协作性，避免硬编码父类调用。
• 避免使用 self.__class__：在 super() 中使用 self.__class__ 会导致递归调用，应避免使用。

常见问题

使用 self.__class__ 导致递归错误

class Polygon(object):
    def __init__(self, id):
        self.id = id

class Rectangle(Polygon):
    def __init__(self, id, width, height):
        super(self.__class__, self).__init__(id)
        self.shape = (width, height)

class Square(Rectangle):
    pass

Square('a', 10, 10)  # 会导致递归错误

静态方法无法使用 super()

由于静态方法没有访问类的 MRO，因此无法使用 super()。

Python 2 中 super() 的限制

在 Python 2 中，只有当父类继承自 object（新风格类）时才能使用 super()。