python3-多重繼承

繼承是面向對象編程的一個重要的方式，由於經過繼承，子類就能夠擴展父類的功能。

回憶一下Animal類層次的設計，假設咱們要實現如下4種動物：

• Dog - 狗狗；
• Bat - 蝙蝠；
• Parrot - 鸚鵡；
• Ostrich - 鴕鳥。

若是按照哺乳動物和鳥類歸類，咱們能夠設計出這樣的類的層次：

可是若是按照「能跑」和「能飛」來歸類，咱們就應該設計出這樣的類的層次：

若是要把上面的兩種分類都包含進來，咱們就得設計更多的層次：

• 哺乳類：能跑的哺乳類，能飛的哺乳類；
• 鳥類：能跑的鳥類，能飛的鳥類。

這麼一來，類的層次就複雜了：

若是要再增長「寵物類」和「非寵物類」，這麼搞下去，類的數量會呈指數增加，很明顯這樣設計是不行的。

正確的作法是採用多重繼承。首先，主要的類層次仍按照哺乳類和鳥類設計：

class Animal(object):
    pass

# 大類:
class Mammal(Animal):
    pass

class Bird(Animal):
    pass

# 各類動物:
class Dog(Mammal):
    pass

class Bat(Mammal):
    pass

class Parrot(Bird):
    pass

class Ostrich(Bird):
    pass

如今，咱們要給動物再加上Runnable和Flyable的功能，只須要先定義好Runnable和Flyable的類：

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

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

對於須要Runnable功能的動物，就多繼承一個Runnable，例如Dog：

class Dog(Mammal, Runnable):
    pass

對於須要Flyable功能的動物，就多繼承一個Flyable，例如Bat：

class Bat(Mammal, Flyable):
    pass

經過多重繼承，一個子類就能夠同時得到多個父類的全部功能。

MixIn

在設計類的繼承關係時，一般，主線都是單一繼承下來的，例如，Ostrich繼承自Bird。可是，若是須要「混入」額外的功能，經過多重繼承就能夠實現，好比，讓Ostrich除了繼承自Bird外，再同時繼承Runnable。這種設計一般稱之爲MixIn。

爲了更好地看出繼承關係，咱們把Runnable和Flyable改成RunnableMixIn和FlyableMixIn。相似的，你還能夠定義出肉食動物CarnivorousMixIn和植食動物HerbivoresMixIn，讓某個動物同時擁有好幾個MixIn：

class Dog(Mammal, RunnableMixIn, CarnivorousMixIn):
    pass

MixIn的目的就是給一個類增長多個功能，這樣，在設計類的時候，咱們優先考慮經過多重繼承來組合多個MixIn的功能，而不是設計多層次的複雜的繼承關係。

Python自帶的不少庫也使用了MixIn。舉個例子，Python自帶了TCPServer和UDPServer這兩類網絡服務，而要同時服務多個用戶就必須使用多進程或多線程模型，這兩種模型由ForkingMixIn和ThreadingMixIn提供。經過組合，咱們就能夠創造出合適的服務來。

好比，編寫一個多進程模式的TCP服務，定義以下：

class MyTCPServer(TCPServer, ForkingMixIn):
    pass

編寫一個多線程模式的UDP服務，定義以下：

class MyUDPServer(UDPServer, ThreadingMixIn):
    pass

若是你打算搞一個更先進的協程模型，能夠編寫一個CoroutineMixIn：

class MyTCPServer(TCPServer, CoroutineMixIn):
    pass

這樣一來，咱們不須要複雜而龐大的繼承鏈，只要選擇組合不一樣的類的功能，就能夠快速構造出所需的子類。

小結

因爲Python容許使用多重繼承，所以，MixIn就是一種常見的設計。

只容許單一繼承的語言（如Java）不能使用MixIn的設計。