python中的Mixin设计模式

8-毛俊杰
8-毛俊杰   编辑于 2020-06-21 20:50
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1.什么是Mixin设计模式

mixin设计模式可以看做是多继承的一种。那么首先,咱们谈谈为什么会出现多继承这种语法。

汽车和飞机他们都同属于交通工具,但飞机可以飞行,汽车无法做到,所以,飞行这个行为不能写到交通工具这个类中,如果每一个交通工具各自实现自己的行驶方法,就违背了代码尽可能重用的原则(如果交通工具种类越来越多,就会造成大量代码冗余)。

所以,我们要表示飞行这个行为,就需要进行多继承。但这样,我们就违背了继承关系必须是is-a原则。

在java中,虽然没有多继承,但我们可以通过interface来实现多继承。

在python中,没有interface这一语法,但它本身是支持多继承的。

在使用多继承的时候,很容易就会设计不当,导致继承链混乱,影响mro查找,所以,在编程的时候我们的原则就是,能使用其他方法代替多继承就尽量不适用多继承

这个时候Mixin设计模式就应运而生,Mixin直译理解就是混入、补充的意思,它是多继承的一种。在多继承中,查找顺序是按mro继承链中的顺序进行的。

2.Mixin设计模式实例

class Vehicle:
    pass
​
class PlaneMixin:
    def fly(self):
        print("Flying")
​
class Airplane(Vehicle, PlaneMixin):
    pass

可以看到,上述代码中,Airplane类实现了多继承,在继承链上,它继承了Vehicle类和PlaneMixin类,这里我们遵循Mixin设计模式的要求,在后面添加上后缀Mixin增强代码的可读性。

上述代码可以这么理解,Airplane只是一个Vehicle类,而不是Plane类,而Mixin后缀,它告诉其他读者,这个类是作为功能添加到子类中的,并不是作为父类,它的作用等同于Java中的interface

这样一来,我们不需要复杂而庞大的继承链,只要选择组合不同的类的功能,就可以快速构造出所需的子类。
 

3. 使用Mixin设计模式的原则

在使用Mixin设计模式实现多重继承的时候要特别注意下列几点原则:

  • 首先,Mixin类必须表示某一种功能,而不是某一个物体,这点跟java中的RunnableCallable是一样的。

  • 其次,它表示的责任必须单一,如果有多个功能,我们应该去实现多个Mixin类。

  • 接下来,Mixin类不依赖于子类的实现,且属于抽象类,本身不能实例化,也不能继承Mixin以外的类。

  • 最后,子类即使没有继承Mixin类,也必须照常工作,只是部分功能缺少无法使用。

Java的接口,只提供了“规格”的多重继承。Mixin类则同时提供了“规格”和“实现”的多重继承,使用上相比接口会更加简单。
 

4. 补充

在其他框架或者语言中,也有类似的Mixin功能,如RubyDjangoVue, React等等。

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