Python高级编程：类和实例属性的查找顺序

一、 mro查找定义

如果多个类继承父类，然后又被多个类继承这种复杂的问题，可以使用mro方法

class D：pass
class C(D):pass
class B(D):pass
class  A(B,C):passprint(A.__mro__)

输出结果：
(<class '__main__.A'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.C'>, <class '__main__.D'>, <class 'object'>)

二、 mro查找应用

自从Python2.3后使用C3 MRO算法，关于C3 MRO算法的详情，参考The Python 2.3 Method Resolution Order

MRO结果	深度优先搜索DFS	广度优先搜索BFS
图一	A->B->D->C->E	A->B->C->D->E
图二	A->B->D->C	A->B->C->D

DFS：对应图2菱形继承有问题。加入现在有一个方法get_value， C、D中存在get_value, A、B不存在get_value, 那么当A调用get_value时，调用的就是D中的get_value方法。C中永远起不到重载D中方法的作用。因此DFS对菱形继承有问题，在python2之后改为了广度优先算法。

BFS：图2的菱形继承问题解决了，但是图1的继承又出现了问题。以图1来说明，如果C和D中有一个同名的方法get_value, B和A中没有get_value方法，那么A调用get_value时，就会调用C中的方法，而实际上B和D应该看成一个整体，在B中不存在就应该去父类中搜索。因此在Python2.3后，提出了C3 MRO算法，解决了上面的两个问题。

那么如何查看C3 MRO算法的搜索顺序呢，调用__mro__属性

图1：
class D(object):passclass E(object):passclass B(D):passclass C(E):pass
class A(B, C):passprint(A.__mro__)
#MRO顺序：A-->B-->D-->C-->E
#结果：(<class '__main__.A'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.D'>, <class '__main__.C'>, <class '__main__.E'>, <class 'object'>)

图2class D(object):passclass B(D):passclass C(D):pass
class A(B, C):passprint(A.__mro__)
# MRO顺序：A-->B-->C-->D
#结果：(<class '__main__.A'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.C'>, <class '__main__.D'>, <class 'object'>)

Python2.3到Python2.7：经典类、新式类和平发展
因为之前的BFS存在较大的问题，所以从Python2.3开始新式类的MRO取而代之的是C3算法，我们可以知道C3算法肯定解决了单调性问题，和只能继承无法重写的问题。C3算法具体实现稍后讲解。
MRO的C3算法顺序如下图：看起简直是DFS和BFS的合体有木有。但是仅仅是看起来像而已

三、 C3算法原理

Python3到至今：新式类一统江湖
Python3开始就只存在新式类了，采用的MRO也依旧是C3算法。

我们要解决两个问题：单调性问题和不能重写的问题。
很容易发现要解决单调性，只要保证从根(A)到叶(object)，从左到右的访问顺序即可。
那么对于只能继承，不能重写的问题呢？先分析这个问题的本质原因，主要是因为先访问了子类的父类导致的。那么怎么解决只能先访问子类再访问父类的问题呢？如果熟悉图论的人应该能马上想到拓扑排序，这里引用一下百科的的定义:
对一个有向无环图(Directed Acyclic Graph简称DAG)G进行拓扑排序，是将G中所有顶点排成一个线性序列，使得图中任意一对顶点u和v，若边(u,v)∈E(G)，则u在线性序列中出现在v之前。通常，这样的线性序列称为满足拓扑次序(Topological Order)的序列，简称拓扑序列。简单的说，由某个集合上的一个偏序得到该集合上的一个全序，这个操作称之为拓扑排序。
因为拓扑排序肯定是根到叶（也不能说是叶了，因为已经不是树了），所以只要满足从左到右，得到的拓扑排序就是结果，关于拓扑排序算法，大学的数据结构有教，这里不做讲解，不懂的可以自行谷歌或者翻一下书，建议了解完算法再往下看。
那么模拟一下例子的拓扑排序：首先找入度为0的点，只有一个A，把A拿出来，把A相关的边剪掉，再找下一个入度为0的点，有两个点（B,C）,取最左原则，拿B，这是排序是AB，然后剪B相关的边，这时候入度为0的点有E和C，取最左。这时候排序为ABE，接着剪E相关的边，这时只有一个点入度为0，那就是C，取C，顺序为ABEC。剪C的边得到两个入度为0的点（DF），取最左D，顺序为ABECD，然后剪D相关的边，那么下一个入度为0的就是F，然后是object。那么最后的排序就为ABECDFobject。

对比一下 A.__mro__的结果(<class '__main__.A'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.E'>, <class '__main__.C'>, <class '__main__.D'>, <class '__main__.F'>, <type 'object'>)

参考文章：

MRO算法

4-6 类和实例属性的查找顺序----mro查找

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一、 mro查找定义

二、 mro查找应用

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