Python的MixIn模式是怎樣的

關(guān)于Python的Mixin模式

像C++這類語(yǔ)言都支持多重繼承，一個(gè)子類可以有多個(gè)父類，這樣的設(shè)計(jì)常被人詬病。因?yàn)槔^承應(yīng)該是個(gè)”is-a”關(guān)系。比如轎車類繼承交通工具類，因?yàn)檗I車是一個(gè)(“is-a”)交通工具。一個(gè)物品不可能是多種不同的東西，因此就不應(yīng)該存在多重繼承。

不過(guò)有沒(méi)有這種情況，一個(gè)類的確是需要繼承多個(gè)類呢？

答案是有，我們還是拿交通工具來(lái)舉例子，民航飛機(jī)是一種交通工具，對(duì)于土豪們來(lái)說(shuō)直升機(jī)也是一種交通工具。對(duì)于這兩種交通工具，它們都有一個(gè)功能是飛行，但是轎車沒(méi)有。所以，我們不可能將飛行功能寫(xiě)在交通工具這個(gè)父類中。

但是如果民航飛機(jī)和直升機(jī)都各自寫(xiě)自己的飛行方法，又違背了代碼盡可能重用的原則（如果以后飛行工具越來(lái)越多，那會(huì)出現(xiàn)許多重復(fù)代碼）。怎么辦，那就只好讓這兩種飛機(jī)同時(shí)繼承交通工具以及飛行器兩個(gè)父類，這樣就出現(xiàn)了多重繼承。

這時(shí)又違背了繼承必須是”is-a”關(guān)系。這個(gè)難題該怎么破？

不同的語(yǔ)言給出了不同的方法，讓我們先來(lái)看下Java。Java提供了接口interface功能，來(lái)實(shí)現(xiàn)多重繼承：

public abstract class Vehicle {
}

public interface Flyable {
    public void fly();
}

public class FlyableImpl implements Flyable {
    public void fly() {
        System.out.println("I am flying");
    }
}

現(xiàn)在我們的飛機(jī)同時(shí)具有了交通工具及飛行器兩種屬性，而且我們不需要重寫(xiě)飛行器中的飛行方法，同時(shí)我們沒(méi)有破壞單一繼承的原則。飛機(jī)就是一種交通工具，可飛行的能力是是飛機(jī)的屬性，通過(guò)繼承接口來(lái)獲取。

public class Airplane extends Vehicle implements Flyable {
    private flyable;

    public Airplane() {
        flyable = new FlyableImpl();
    }

    public void fly() {
        flyable.fly();
    }
}

回到主題，Python語(yǔ)言可沒(méi)有接口功能，但是它可以多重繼承。那Python是不是就該用多重繼承來(lái)實(shí)現(xiàn)呢？是，也不是。

說(shuō)是，因?yàn)閺恼Z(yǔ)法上看，的確是通過(guò)多重繼承實(shí)現(xiàn)的。說(shuō)不是，因?yàn)樗睦^承依然遵守”is-a”關(guān)系，從含義上看依然遵循單繼承的原則。這個(gè)怎么理解呢？我們還是看例子吧。

class Vehicle(object):
    pass

class PlaneMixin(object):
    def fly(self):
        print 'I am flying'

class Airplane(Vehicle, PlaneMixin):
    pass

可以看到，上面的Airplane類實(shí)現(xiàn)了多繼承，不過(guò)它繼承的第二個(gè)類我們起名為PlaneMixin，而不是Plane，這個(gè)并不影響功能，但是會(huì)告訴后來(lái)讀代碼的人，這個(gè)類是一個(gè)Mixin類。

所以從含義上理解，Airplane只是一個(gè)Vehicle，不是一個(gè)Plane。這個(gè)Mixin，表示混入(mix-in)，它告訴別人，這個(gè)類是作為功能添加到子類中，而不是作為父類，它的作用同Java中的接口。

使用Mixin類實(shí)現(xiàn)多重繼承要非常小心

• 首先它必須表示某一種功能，而不是某個(gè)物品，如同Java中的Runnable，Callable等
• 其次它必須責(zé)任單一，如果有多個(gè)功能，那就寫(xiě)多個(gè)Mixin類
• 然后，它不依賴于子類的實(shí)現(xiàn)
• 最后，子類即便沒(méi)有繼承這個(gè)Mixin類，也照樣可以工作，就是缺少了某個(gè)功能。