Python super 详解

说到super， 大家可能觉得很简单呀，不就是用来调用父类方法的嘛。如果真的这么简单的话也就不会有这篇文章了，且听我细细道来。

约定

在开始之前我们来约定一下本文所使用的 Python 版本。默认用的是 Python 3，也就是说：本文所定义的类都是新式类。如果你用到是 Python 2 的话，记得继承object:

# 默认， Python 3
class A:
    pass

# Python 2
class A(object):
    pass

Python 3 和 Python 2 的另一个区别是: Python 3 可以使用直接使用super().xxx代替super(Class, self).xxx:

# 默认，Python 3
class B(A):
    def add(self, x):
        super().add(x)

# Python 2
class B(A):
    def add(self, x):
        super(B, self).add(x)

所以，你如果用的是 Python 2 的话，记得将本文的super()替换为suepr(Class, self)。

如果还有其他不兼容 Python 2 的情况，我会在文中注明的。

单继承

在单继承中super就像大家所想的那样，主要是用来调用父类的方法的。

class A:
    def __init__(self):
        self.n = 2

    def add(self, m):
        print('self is {0} @A.add'.format(self))
        self.n += m


class B(A):
    def __init__(self):
        self.n = 3

    def add(self, m):
        print('self is {0} @B.add'.format(self))
        super().add(m)
        self.n += 3

你觉得执行下面代码后，b.n的值是多少呢？

b = B()
b.add(2)
print(b.n)

执行结果如下:

self is <__main__.B object at 0x106c49b38> @B.add
self is <__main__.B object at 0x106c49b38> @A.add
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这个结果说明了两个问题:

• 1、super().add(m)确实调用了父类 A 的add方法。
• 2、super().add(m)调用父类方法def add(self, m)时, 此时父类中self并不是父类的实例而是子类的实例, 所以b.add(2)之后的结果是5而不是4。

不知道这个结果是否和你想到一样呢？下面我们来看一个多继承的例子。

多继承

这次我们再定义一个class C，一个class D:

class C(A):
    def __init__(self):
        self.n = 4

    def add(self, m):
        print('self is {0} @C.add'.format(self))
        super().add(m)
        self.n += 4


class D(B, C):
    def __init__(self):
        self.n = 5

    def add(self, m):
        print('self is {0} @D.add'.format(self))
        super().add(m)
        self.n += 5

下面的代码又输出啥呢？

d = D()
d.add(2)
print(d.n)

这次的输出如下:

self is <__main__.D object at 0x10ce10e48> @D.add
self is <__main__.D object at 0x10ce10e48> @B.add
self is <__main__.D object at 0x10ce10e48> @C.add
self is <__main__.D object at 0x10ce10e48> @A.add
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你说对了吗？你可能会认为上面代码的输出类似:

self is <__main__.D object at 0x10ce10e48> @D.add
self is <__main__.D object at 0x10ce10e48> @B.add
self is <__main__.D object at 0x10ce10e48> @A.add
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为什么会跟预期的不一样呢？下面我们将一起来看看super的奥秘。

super 是个类

当我们调用super()的时候，实际上是实例化了一个super类。你没看错，super是个类，既不是关键字也不是函数等其他数据结构:

>>> class A: pass
...
>>> s = super(A)
>>> type(s)
<class 'super'>
>>>

在大多数情况下，super包含了两个非常重要的信息: 一个 MRO 以及 MRO 中的一个类。当以如下方式调用super时:

super(a_type, obj)

MRO指的是type(obj)的 MRO, MRO 中的那个类就是a_type, 同时isinstance(obj, a_type) == True。

当这样调用时:

super(type1, type2)

MRO 指的是type2的MRO,MRO中的那个类就是type1，同时issubclass(type2, type1) == True。

那么，super()实际上做了啥呢？简单来说就是：提供一个MRO以及一个MRO中的类C，super()将返回一个从MRO中C之后的类中查找方法的对象。

也就是说，查找方式时不是像常规方法一样从所有的MRO类中查找，而是从MRO的 tail 中查找。

举个例子, 有个MRO:

[A, B, C, D, E, object]

下面的调用:

super(C, A).foo()

super只会从C之后查找，即: 只会在D或E或object中查找foo方法。

多继承中 super 的工作方式

再回到前面的

d = D()
d.add(2)
print(d.n)

现在你可能已经有点眉目，为什么输出会是

self is <__main__.D object at 0x10ce10e48> @D.add
self is <__main__.D object at 0x10ce10e48> @B.add
self is <__main__.D object at 0x10ce10e48> @C.add
self is <__main__.D object at 0x10ce10e48> @A.add
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了吧 ;)

下面我们来具体分析一下:

• D的MRO是:[D, B, C, A, object]。备注:可以通过D.mro()(Python 2 使用D.__mro__) 来查看D的MRO信息）
• 详细的代码分析如下:

  class A:
      def __init__(self):
          self.n = 2
  
      def add(self, m):
          # 第四步
          # 来自 D.add 中的 super
          # self == d, self.n == d.n == 5
          print('self is {0} @A.add'.format(self))
          self.n += m
          # d.n == 7
  
  
  class B(A):
      def __init__(self):
          self.n = 3
  
      def add(self, m):
          # 第二步
          # 来自 D.add 中的 super
          # self == d, self.n == d.n == 5
          print('self is {0} @B.add'.format(self))
          # 等价于 suepr(B, self).add(m)
          # self 的 MRO 是 [D, B, C, A, object]
          # 从 B 之后的 [C, A, object] 中查找 add 方法
          super().add(m)
  
          # 第六步
          # d.n = 11
          self.n += 3
          # d.n = 14
  
  class C(A):
      def __init__(self):
          self.n = 4
  
      def add(self, m):
          # 第三步
          # 来自 B.add 中的 super
          # self == d, self.n == d.n == 5
          print('self is {0} @C.add'.format(self))
          # 等价于 suepr(C, self).add(m)
          # self 的 MRO 是 [D, B, C, A, object]
          # 从 C 之后的 [A, object] 中查找 add 方法
          super().add(m)
  
          # 第五步
          # d.n = 7
          self.n += 4
          # d.n = 11
  
  
  class D(B, C):
      def __init__(self):
          self.n = 5
  
      def add(self, m):
          # 第一步
          print('self is {0} @D.add'.format(self))
          # 等价于 super(D, self).add(m)
          # self 的 MRO 是 [D, B, C, A, object]
          # 从 D 之后的 [B, C, A, object] 中查找 add 方法
          super().add(m)
  
          # 第七步
          # d.n = 14
          self.n += 5
          # self.n = 19
  
  d = D()
  d.add(2)
  print(d.n)

  调用过程图如下:

  D.mro() == [D, B, C, A, object]
  d = D()
  d.n == 5
  d.add(2)
  
  class D(B, C):          class B(A):            class C(A):             class A:
      def add(self, m):       def add(self, m):      def add(self, m):       def add(self, m):
          super().add(m)  1.--->  super().add(m) 2.--->  super().add(m)  3.--->  self.n += m
          self.n += 5   <------6. self.n += 3    <----5. self.n += 4     <----4. <--|
          (14+5=19)               (11+3=14)              (7+4=11)                (5+2=7)

  
  

现在你知道为什么 d.add(2) 后 d.n 的值是 19 了吧 ;)