方法解析顺序(MRO)

转载须注明出处：@Orca_J35
可参考另外两则笔记：调用父类中的方法 | super()

方法解析顺序(Method Resolution Order - MRO)，是一种在多重继承中用于确定方法搜索顺序的算法，又称 C3 超类线性化(superclass linearization)。Python 会计算出每一个类的 MRO 列表。一个类的 MRO 列表是一个包含了其继承链上所有基类的线性顺序列，并且列表中的每一项均保持唯一。当需要在继承链中寻找某个属性时，Python会在 MRO 列表中从左到右开始查找各个基类，直到找到第一个匹配这个属性的类为止。

我们不必深究这个算法的数学原理，它实际上就是合并所有父类的MRO列表并遵循如下三条准则：

• 子类会先于父类被检查
• 多个父类会根据它们在列表中的顺序被检查
• 如果对下一个类存在两个合法的选择，选择第一个父类

其实我们只需要知道 MRO 列表中类的顺序代表着类层次结构间的关系即可。

Python 中的相关属性如下：

• class.__mro__ - 该属性用于存储 MRO 元组，以便在方法解析期间提供基类排序。
• class.mro() - 通过元类(metaclass)可以覆盖此方法，以自定义类实例的方法解析顺序。该方法会在程序初始化时调用，其结果存储在 __mro__ 中。

考虑如下类层次结构的 MRO 列表：

class Base:
    def __init__(self):
        print('Base.__init__')

class A(Base):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        print('A.__init__')

class B(Base):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        print('B.__init__')

class C(A,B):
    def __init__(self):
        super().__init__()  # Only one call to super() here
        print('C.__init__')

C 类的 MRO 列表如下：

>>> C.__mro__
(, , ,
, )
>>>

1. 异常

如果 Python 无法为 MRO 创建一个线性化的列表，便会抛出异常。
例如，由于父类排序不当，便可能会抛出这样的异常。

class Base(object): pass
class A(Base): pass
class B(Base, A): pass

因为 MRO 是在程序初始化时完成的，所以只要试图加载程序，编译器便会抛出异常：

Traceback (most recent call last):
  File "c:/Users/iwhal/Desktop/PyTest/mro学习.py", line 11, in 
    class B(Base, A):
TypeError: Cannot create a consistent method resolution
order (MRO) for bases Base, A

另外，并列的基类间也需要遵循相同的顺序，否则也回抛出异常。例如下面的 A 类和 B 类，如果它们的基类排序不一致，则会抛出异常。

class Base_1: pass
class Base_2: pass
class A(Base_2, Base_1): pass
class B(Base_1, Base_2): pass
class C(A, B): pass

2. 扩展阅读

• Method Resolution Order
• The Python 2.3 Method Resolution Order
  • Python的MRO算法(The Python 2.3 Method Resolution Order-翻译)
  • python2.3方法解析顺序（译）
• wiki/C3_linearization

3. 参考

• What is a sibling class in Python?
• Python的super（）如何与多重继承一起工作？
• 8.7 调用父类方法 - python3_cookbook