Python Mixin and MRO
什么是 mixin ?
In object-oriented programming languages, a mixin is a class that provides a certain functionality to be inherited or just reused by a subclass, while not meant for instantiation (the generation of objects of that class). Mixins are synonymous with abstract base classes. Inheriting from a mixin is not a form of specialization but is rather a means of collecting functionality. A class or object may “inherit” most or all of its functionality from one or more mixins, therefore mixins can be thought of as a mechanism of multiple inheritance.
简单的说, mixin 是一种类的多继承的机制.
什么时候需要 mixin ?
就如stackoveflow 上的回答, 有两个主要的使用 mixin 的场景:
- 你希望给一个类提供很多可选的特征(feature).
- 你希望在很多不同的类中使用一个特定的特征(feature).
例如, werkzeug 的request
, response
系统.
我们可以实现简单request
如下:
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如果我们希望支持accept header
, 可以这样实现:
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如果我们希望request
对象支持accept header
, etags
, authentication
, user agent
, 可以这样实现:
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Mixin 的实现
假定我们有下面两个类需要mixin:
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- 直接定义一个类 mixin 所有的 feature
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- 通过闭包动态定义类来实现 Mixin
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- 使用
type
动态构造类来实现 Mixin
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- 更改
__bases__
来实现 Mixin. 只能 mixinclassic class
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MRO(Method Resolution Order)
In object-oriented programming languages with multiple inheritance, the diamond problem (sometimes referred to as the “deadly diamond of death”) is an ambiguity that arises when two classes B and C inherit from A, and class D inherits from both B and C. If D calls a method defined in A (and does not override the method), and B and C have overridden that method differently, then from which class does it inherit: B, or C?
多继承时, 运行环境必须知道调用哪一个父类的方法. Python2.3开始采用C3
方法解析顺序(Method Resolution Order, 简称MRO)来动态解析调用的方法.
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参照上面代码执行的结果, 我们可以看出, class X
的 MRO 是 <class '__main__.X'>, <class '__main__.A'>, <class '__main__.B'>, <type 'object'>
.
当我们调用X
实例对象的某个方法, 运行环境会按照X, A, B, object
顺序解析该方法. 越左边的越优先,
也就是说如果只有A
, B
定义了这个方法, 系统会选择最先解析到的方法, 也就是A
的方法定义.
同样, class Y
的 MRO 是 <class '__main__.Y'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.A'>, <type 'object'>
,
对于Y
来说, B
的方法要优先于A
进行解析.
上面定义的类X
和Y
对A
和B
的方法解析顺序是刚好相反的, 如果有一个类继承于X
和Y
会出现什么结果?
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上面的错误说明, 类的继承必须保持一致的 MRO. 由于基类X
和Y
的 MRO 有冲突, 因此我们不可能从X
和Y
继承另外一个类.
关于 MRO 的算法可以参考官网上的Python 2.3 方法解析顺序.