搞懂Python中多继承与Mixin设计模式

  • Z时代
  • 2024-01-10
  • 分类：综合

python

类的单继承，是我们再熟悉不过的，写起来也毫不费力。而多继承呢，见得很多，写得很少。在很多的项目代码里，你还会见到一种很奇怪的类，他们有一个命名上的共同点，就是在类名的结尾，都喜欢用 Mixin。

1. 认识Mixin模式

那我们今天就来讲讲这个 Mixin，对于这个Mixin，如何理解？它其实是一种设计模式，如果开发者之间没有产生这样一种设计模式的共识，那么设计模式将不复存在。

为了让大家，对这个 Mixin 有一个更直观的理解，我摘录了网上一段说明。

继承是一个”is-a”关系。比如轿车类继承交通工具类，因为轿车是一个(“is-a”)交通工具。一个物品不可能是多种不同的东西，因此就不应该存在多重继承。不过有没有这种情况，一个类的确是需要继承多个类呢？

答案是有，我们还是拿交通工具来举例子，民航飞机是一种交通工具，对于土豪们来说直升机也是一种交通工具。对于这两种交通工具，它们都有一个功能是飞行，但是轿车没有。所以，我们不可能将飞行功能写在交通工具这个父类中。但是如果民航飞机和直升机都各自写自己的飞行方法，又违背了代码尽可能重用的原则（如果以后飞行工具越来越多，那会出现许多重复代码）。

怎么办，那就只好让这两种飞机同时继承交通工具以及飞行器两个父类，这样就出现了多重继承。这时又违背了继承必须是”is-a”关系。这个难题该怎么破？

这时候 Mixin 就闪亮登场了。飞行只是飞机做为交通工具的一种（增强）属性，我们可以为这个飞行的功能单独定义一个（增强）类，称之为 Mixin 类。这个类，是做为增强功能，添加到子类中的。为了让其他开发者，一看就知道这是个 Mixin 类，一般都要求开发者遵循规范，在类名末尾加上 Mixin 。

举个例子

class Vehicle(object):
    pass
class PlaneMixin(object):
    def fly(self):
        print("I am flying")
class Airplane(Vehicle, PlaneMixin):
    pass

使用Mixin类实现多重继承要遵循以下几个规范

  • 责任明确：必须表示某一种功能，而不是某个物品；

  • 功能单一：若有多个功能，那就写多个Mixin类；

  • 绝对独立：不能依赖于子类的实现；子类即便没有继承这个Mixin类，也照样可以工作，就是缺少了某个功能。

2. 不使用Mixin的弊端

你肯定会问，不使用 Mixin 行吗？

当然可以，这个问题就像在问，我不遵循 PEP8 代码规范行吗？完全没问题，只是不推荐那样做。

那么到底有什么理由，让我们要去用到 Mixin 设计模式呢？

不使用的话，大概有如下三点弊端：

1、结构复杂

单继承中一个类的父类是什么，父类的父类是什么非常明确。多继承一个类有多个父类，父类又有多个父类，继承关系复杂。

2、优先顺序模糊

多个父类中有同名方法，在开发过程中，容易造成思维混乱，子类不知道继承哪个父类，会增加开发难度。关于子类的继承顺序，有一个比较复杂的 C3 算法，如果你还不清楚，可以点击我的另一篇文章 ，了解一下。

3、功能冲突

多重继承有多个父类，但是子类只能继承一个，对于同名方法，就会导致另一个父类的方法失效。

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