zoukankan      html  css  js  c++  java
  • Python学习笔记之Python的多重继承和MixIn

    多重继承

    继承是面向对象编程的一个重要的方式,因为通过继承,子类就可以扩展父类的功能。

    回忆一下Animal类层次的设计,假设我们要实现以下4种动物:

    • Dog - 狗狗;
    • Bat - 蝙蝠;
    • Parrot - 鹦鹉;
    • Ostrich - 鸵鸟。

    如果按照哺乳动物和鸟类归类,我们可以设计出这样的类的层次:

    但是如果按照“能跑”和“能飞”来归类,我们就应该设计出这样的类的层次:

    如果要把上面的两种分类都包含进来,我们就得设计更多的层次:

    • 哺乳类:能跑的哺乳类,能飞的哺乳类;
    • 鸟类:能跑的鸟类,能飞的鸟类。

    这么一来,类的层次就复杂了:

    如果要再增加“宠物类”和“非宠物类”,这么搞下去,类的数量会呈指数增长,很明显这样设计是不行的。

    正确的做法是采用多重继承。首先,主要的类层次仍按照哺乳类和鸟类设计:

    class Animal(object):
        pass
    
    # 大类:
    class Mammal(Animal):
        pass
    
    class Bird(Animal):
        pass
    
    # 各种动物:
    class Dog(Mammal):
        pass
    
    class Bat(Mammal):
        pass
    
    class Parrot(Bird):
        pass
    
    class Ostrich(Bird):
        pass

    现在,我们要给动物再加上RunnableFlyable的功能,只需要先定义好RunnableFlyable的类:

    class Runnable(object):
        def run(self):
            print('Running...')
    
    class Flyable(object):
        def fly(self):
            print('Flying...')

    对于需要Runnable功能的动物,就多继承一个Runnable,例如Dog

    class Dog(Mammal, Runnable):
        pass 

    对于需要Flyable功能的动物,就多继承一个Flyable,例如Bat

    class Bat(Mammal, Flyable):
        pass

    通过多重继承,一个子类就可以同时获得多个父类的所有功能。

    MixIn

    在设计类的继承关系时,通常,主线都是单一继承下来的,例如,Ostrich继承自Bird。但是,如果需要“混入”额外的功能,通过多重继承就可以实现,比如,让Ostrich除了继承自Bird外,再同时继承Runnable。这种设计通常称之为Mixin。

    为了更好地看出继承关系,我们把RunnableFlyable改为RunnableMixinFlyableMixin。类似的,你还可以定义出肉食动物CarnivorousMixin和植食动物HerbivoresMixin,让某个动物同时拥有好几个Mixin:

    class Dog(Mammal, RunnableMixin, CarnivorousMixin):
        pass

    Mixin的目的就是给一个类增加多个功能,这样,在设计类的时候,我们优先考虑通过多重继承来组合多个Mixin的功能,而不是设计多层次的复杂的继承关系。

    Python自带的很多库也使用了Mixin。举个例子,Python自带了TCPServerUDPServer这两类网络服务,而要同时服务多个用户就必须使用多进程或多线程模型,这两种模型由ForkingMixinThreadingMixin提供。通过组合,我们就可以创造出合适的服务来。

    比如,编写一个多进程模式的TCP服务,定义如下:

    class MyTCPServer(TCPServer, ForkingMixin):
        pass

    编写一个多线程模式的UDP服务,定义如下:

    class MyUDPServer(UDPServer, ThreadingMixin):
        pass

    如果你打算搞一个更先进的协程模型,可以编写一个CoroutineMixin

    class MyTCPServer(TCPServer, CoroutineMixin):
        pass

    这样一来,我们不需要复杂而庞大的继承链,只要选择组合不同的类的功能,就可以快速构造出所需的子类。

    小结

    由于Python允许使用多重继承,因此,Mixin就是一种常见的设计。

    只允许单一继承的语言(如Java)不能使用Mixin的设计。

    和多重继承类似(其实可以把 Mixin 看作多重继承的一种在特定场景下的应用),但通常混入 Mixin 的类和 Mixin 类本身不是 is-a 的关系,混入 Mixin 类是为了添加某些(可选的)功能。自由地混入 Mixin 类就可以灵活地为被混入的类添加不同的功能。
    为了解决多重继承的问题,Java引入了接口 (interface)技术Lisp、Ruby引入了 Mix-in 技术。

    参考

    参考1

    参考2

  • 相关阅读:
    Building a ListBox with custom content in Silverlight 4.0
    asp.net通讯问题
    Using the NavigationService Object in SL4.0
    Creating a File Explorer for Isolated Storage
    图表ASP:Chart
    什么是继承?
    Java基础一笔带过
    Java多态
    自己动手写个小框架之七
    linux crontab 定时计划
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/JetpropelledSnake/p/9147288.html
Copyright © 2011-2022 走看看