Python多继承解析顺序的C3线性算法流程解析

Python多继承MRO

在Python2.1中，采用了经典类，使用深度优先算法解析。
Python2.2中，引入了新式类，使用深度优先算法和广度优先算法。
在Python2.3之后的版本中，经典类和新式类共存，使用了DFS算法和C3算法。
Python2中的经典类

class A(object):
    pass

Python3的新式类

class A:
    pass

C3算法

In computing, the C3 superclass linearization is an algorithm used primarily to obtain the order in which methods should be inherited (the "linearization") in the presence of multiple inheritance, and is often termed Method Resolution Order (MRO).
这是维基百科中的定义，下面这张图是一张多继承的关系图：

那么这里的mro解析顺序是如何的呢？单纯看图很可贵出答案。
C3线性算法的推导过程以下：
假设类C继承自父类B1，...Bn,类C的解析列表公式以下：

这个公式代表C的解析列表是经过对其全部父类的解析列表及其父类一块儿merge获得的。
merge操做分为以下几个步骤：

1. 选取merge中的第一个列表记为当前列表K。
2. 令h = head(K), 若是h没有出如今其余任何列表的tail（列表中除了第一个元素，其他的称之为tail）当中，那么将其加入类C的线性化列表中，并将其从merge中的全部列表移除，以后重复步骤2.
3. 不然，设置K为merge的下一个列表，重复2中的操做
4. 若是merge的全部类都被移除，则输出类建立成功；若是不能找到下一个h，则输出C类抛出异常。

推导过程

咱们用上面的那张图试一下推导出mro的解析顺序。
上面那张图转换为python代码以下：
转换成Python代码

O = object
class A(O): pass

class B(O): pass

class C(O): pass

class D(O): pass

class E(O): pass

class K1(A, B, C): pass

class K2(D, B, E): pass

class K3(D, A): pass

class Z(K1, K2, K3): pass

print(Z.mro())

推导

L(K1) = K1 + merge(L[A],L[B],L[C],(A,B,C))
      = K1 + merge(L[A,O],L[B,O],L[C,O],(A,B,C))
      = [K1,A] + merge(L[O],L[B,O],L[C,O],(B,C))
      = [K1,A,B] + merge(L[O],L[O],L[C,O],(C))
      = [K1,A,B,C] + merge(L[O],L[O],L[O])
      = [K1,A,B,C,O]

L(K2) = [K2,D,B,E,O]
L(K3) = [K3,D,A,O]

以上是K1,K2,K3的解析顺序

下面是Z的推导过程

L(Z) = Z + merge(L(K1)+L(K2)+L[K3],(K1,K2,K3))
     = Z + merge(L[K1,A,B,C,O]+L(K2,D,B,E,O)+L(K3,D,A,O),(K1,K2,K3))
     = [Z,K1] + merge(L[A,B,C,O]+L(K2,D,B,E,O)+L(K3,D,A,O),(K2,K3))
     = [Z,K1,K2] + merge(L[A,B,C,O]+L(D,B,E,O)+L(K3,D,A,O),(K3))
     = [Z,K1,K2,K3] + merge(L[A,B,C,O]+L(D,B,E,O)+L(D,A,O))
     = [Z,K1,K2,K3,D] + merge(L[A,B,C,O]+L(B,E,O)+L(A,O))
     = [Z,K1,K2,K3,D,A] + merge(L[B,C,O]+L(B,E,O)+L(O))
     = [Z,K1,K2,K3,D,A,B] + merge(L[C,O]+L(E,O)+L(O))
     = [Z,K1,K2,K3,D,A,B,C] + merge(L[O]+L(E,O)+L(O))
     = [Z,K1,K2,K3,D,A,B,C,E,O]

咱们得出的最终答案为：Z的解析顺序：Z->K1->K2->K3->D->A->B->C->E->O
为了验证答案，咱们在python中运行

print(Z.mro())

结果以下

[<class '__main__.Z'>, <class '__main__.K1'>, <class '__main__.K2'>, <class '__main__.K3'>, <class '__main__.D'>, <class '__main__.A'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.C'>, <class '__main__.E'>, <class 'object'>]

和咱们推导的结果相同，这就是C3算法的流程。