程序员经验分享-hwhale

super() 并更改协作方法的签名

2023-12-28

在多重继承设置中，例如所列出的，我该如何使用super()并处理层次结构中的类之间函数签名发生变化的情况？

即我可以重写这个例子（在 python3 中）来使用super()?

例子取自文章super() 被视为有害文章 https://fuhm.net/super-harmful/example1-1.py

class A():
    def __init__(self):
        print("A")

class B(object):
    def __init__(self):
        print("B")

class C(A):
    def __init__(self, arg):
        print("C","arg=",arg)
        A.__init__(self)

class D(B):
    def __init__(self, arg):
        print("D", "arg=",arg)
        B.__init__(self)

class E(C,D):
    def __init__(self, arg):
        print("E", "arg=",arg)
        C.__init__(self, arg)
        D.__init__(self, arg)

E(10)


詹姆斯·奈特的文章super() 被认为是有害的 https://fuhm.net/super-harmful/通过始终接受来提出解决方案*args and **kwargs在所有合作职能中。 然而这个解决方案不起作用有两个原因：

  1. object.__init__不接受争论 这是 python 2.6 / 3.x 引入的重大更改TypeError: object.__init__() takes no parameters https://menno.io/posts/object__init__takes_no_parameters/

  2. using *args实际上是适得其反的

解决方案 TL;DR

  1. super()用法必须一致：在类层次结构中， super 应该在任何地方使用，或者不在任何地方使用。是班级合同的一部分。如果一个类使用super()所有课程MUST也使用super()以同样的方式，否则我们可能会调用层次结构中的某些函数零次或多次

  2. 正确支持__init__带有任何参数的函数，层次结构中的顶级类必须继承自自定义类，例如 SuperObject：

    class SuperObject:        
    def __init__(self, **kwargs):
        mro = type(self).__mro__
        assert mro[-1] is object
        if mro[-2] is not SuperObject:
            raise TypeError(
                'all top-level classes in this hierarchy must inherit from SuperObject',
                'the last class in the MRO should be SuperObject',
                f'mro={[cls.__name__ for cls in mro]}'
            )

        # super().__init__ is guaranteed to be object.__init__        
        init = super().__init__
        init()

  3. 如果类层次结构中的重写函数可以采用不同的参数，则始终将收到的所有参数作为关键字参数传递给 super 函数，并且始终接受**kwargs.

这是一个重写的例子

class A(SuperObject):
    def __init__(self, **kwargs):
        print("A")
        super(A, self).__init__(**kwargs)

class B(SuperObject):
    def __init__(self, **kwargs):
        print("B")
        super(B, self).__init__(**kwargs)

class C(A):
    def __init__(self, age, **kwargs):
        print("C",f"age={age}")
        super(C, self).__init__(age=age, **kwargs)

class D(B):
    def __init__(self, name, **kwargs):
        print("D", f"name={name}")
        super(D, self).__init__(name=name, **kwargs)

class E(C,D):
    def __init__(self, name, age, *args, **kwargs):
        print( "E", f"name={name}", f"age={age}")
        super(E, self).__init__(name=name, age=age, *args, **kwargs)

e = E(name='python', age=28)

output:

E name=python age=28
C age=28
A
D name=python
B
SuperObject

讨论

让我们更详细地看看这两个问题

object.__init__不接受争论

考虑 James Knight 给出的原始解决方案：

一般规则是：始终将收到的所有参数传递给 super 函数，并且，如果类可以采用不同的参数，则始终接受*args and **kwargs.

    class A:
        def __init__(self, *args, **kwargs):
            print("A")
            super().__init__(*args, **kwargs)

    class B(object):
        def __init__(self, *args, **kwargs):
            print("B")
            super().__init__(*args, **kwargs)

    class C(A):
        def __init__(self, arg, *args, **kwargs):
            print("C","arg=",arg)
            super().__init__(arg, *args, **kwargs)

    class D(B):
        def __init__(self, arg, *args, **kwargs):
            print("D", "arg=",arg)
            super().__init__(arg, *args, **kwargs)

    class E(C,D):
        def __init__(self, arg, *args, **kwargs):
            print( "E", "arg=",arg)
            super().__init__(arg, *args, **kwargs)

    print( "MRO:", [x.__name__ for x in E.__mro__])
    E(10)

python 2.6 和 3.x 中的重大更改已更改object.__init__签名，使其不再接受任意参数

---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-2-9001c741f80d> in <module>
     25 
     26 print( "MRO:", [x.__name__ for x in E.__mro__])
---> 27 E(10)

...

<ipython-input-2-9001c741f80d> in __init__(self, *args, **kwargs)
      7     def __init__(self, *args, **kwargs):
      8         print("B")
----> 9         super(B, self).__init__(*args, **kwargs)
     10 
     11 class C(A):

TypeError: object.__init__() takes exactly one argument (the instance to initialize)

处理这个难题的正确方法是让层次结构中的顶级类继承自自定义类，例如SuperObject:

class SuperObject:        
    def __init__(self, *args, **kwargs):
        mro = type(self).__mro__
        assert mro[-1] is object
        if mro[-2] is not SuperObject:
            raise TypeError(
                'all top-level classes in this hierarchy must inherit from SuperObject',
                'the last class in the MRO should be SuperObject',
                f'mro={[cls.__name__ for cls in mro]}'
            )

        # super().__init__ is guaranteed to be object.__init__        
        init = super().__init__
        init()

因此重写示例如下应该可行

    class A(SuperObject):
        def __init__(self, *args, **kwargs):
            print("A")
            super(A, self).__init__(*args, **kwargs)

    class B(SuperObject):
        def __init__(self, *args, **kwargs):
            print("B")
            super(B, self).__init__(*args, **kwargs)

    class C(A):
        def __init__(self, arg, *args, **kwargs):
            print("C","arg=",arg)
            super(C, self).__init__(arg, *args, **kwargs)

    class D(B):
        def __init__(self, arg, *args, **kwargs):
            print("D", "arg=",arg)
            super(D, self).__init__(arg, *args, **kwargs)

    class E(C,D):
        def __init__(self, arg, *args, **kwargs):
            print( "E", "arg=",arg)
            super(E, self).__init__(arg, *args, **kwargs)

    print( "MRO:", [x.__name__ for x in E.__mro__])
    E(10)

output:

MRO: ['E', 'C', 'A', 'D', 'B', 'SuperObject', 'object']
E arg= 10
C arg= 10
A
D arg= 10
B
SuperObject

using *args是适得其反的

让这个例子变得更复杂一些，有两个不同的参数：name and age

class A(SuperObject):
    def __init__(self, *args, **kwargs):
        print("A")
        super(A, self).__init__(*args, **kwargs)

class B(SuperObject):
    def __init__(self, *args, **kwargs):
        print("B")
        super(B, self).__init__(*args, **kwargs)

class C(A):
    def __init__(self, age, *args, **kwargs):
        print("C",f"age={age}")
        super(C, self).__init__(age, *args, **kwargs)

class D(B):
    def __init__(self, name, *args, **kwargs):
        print("D", f"name={name}")
        super(D, self).__init__(name, *args, **kwargs)

class E(C,D):
    def __init__(self, name, age, *args, **kwargs):
        print( "E", f"name={name}", f"age={age}")
        super(E, self).__init__(name, age, *args, **kwargs)

E('python', 28)

output:

E name=python age=28
C age=python
A
D name=python
B
SuperObject

正如你从线上看到的C age=python位置参数变得混乱，我们传递了错误的东西。

我建议的解决方案是更加严格并避免*args完全论证。反而：

如果类可以采用不同的参数，请始终将收到的所有参数传递给 super 函数作为关键字参数，并且，始终接受**kwargs.

这是基于此更严格规则的解决方案。首先删除*args from SuperObject

class SuperObject:        
    def __init__(self, **kwargs):
        print('SuperObject')
        mro = type(self).__mro__
        assert mro[-1] is object
        if mro[-2] is not SuperObject:
            raise TypeError(
                'all top-level classes in this hierarchy must inherit from SuperObject',
                'the last class in the MRO should be SuperObject',
                f'mro={[cls.__name__ for cls in mro]}'
            )

        # super().__init__ is guaranteed to be object.__init__        
        init = super().__init__
        init()

现在删除*args来自其余类，并仅按名称传递参数

class A(SuperObject):
    def __init__(self, **kwargs):
        print("A")
        super(A, self).__init__(**kwargs)

class B(SuperObject):
    def __init__(self, **kwargs):
        print("B")
        super(B, self).__init__(**kwargs)

class C(A):
    def __init__(self, age, **kwargs):
        print("C",f"age={age}")
        super(C, self).__init__(age=age, **kwargs)

class D(B):
    def __init__(self, name, **kwargs):
        print("D", f"name={name}")
        super(D, self).__init__(name=name, **kwargs)

class E(C,D):
    def __init__(self, name, age, *args, **kwargs):
        print( "E", f"name={name}", f"age={age}")
        super(E, self).__init__(name=name, age=age, *args, **kwargs)

E(name='python', age=28)

output:

E name=python age=28
C age=28
A
D name=python
B
SuperObject

哪个是对的

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python

python3x

multipleinheritance

super

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