Python学习第五十六天—类和对象5-Mixin及案例源码剖析

Mixin及案例源码剖析
一、Mixin：混入，乱入，其实它是一种设计模式，就是利用编程语言应有的特性，针对面向对象开发过程中反复出现的问题而设计出来的解决方案。
编辑模式下：
class Animal:                          （类）
    def __init__(self,name,age):           （构造函数）
        self.name = name
        self.age = age                    （需要传入名字和年龄）   

    def say(self):                          （这个类还有say的方法）
        print(f"我叫{self.name},今年{self.age}岁。")

        
class Pig(Animal):                            （再定义一个Pig类去继承Animal这个类）
    def special(self):
        print("我的技能是拱大白菜~")

p=Pig("大肠",5)                             （类Pig实例化一个对象，它的名字叫“大肠”，5岁，然后调用它的say方法和special方法）
p.say()
p.special()
保存，执行后的效果是
= RESTART: C:/Users/Administrator/AppData/Local/Programs/Python/Python312/pig.py
我叫大肠,今年5岁。
我的技能是拱大白菜~
现在由于剧情需要，要让大肠起飞，有没有办法，在不需要修改原有类的代码结构的前提下，让大肠，也就是Pig飞起来？
我们可以写一个类，它的功能就是起飞，然后让Pig类去继承它，那么继承一个类，它就能够使用这类里面的方法和属性。就像Pig类继承Animal的时候，就可以使用它的say方法，而且Pig在实例化的时候也使用了Animal的构造函数，这就叫继承。
编辑模式下对前面的代码进行修改为：
class Animal:
    def __init__(self,name,age):
        self.name = name
        self.age = age

    def say(self):
        print(f"我叫{self.name},今年{self.age}岁。")

class FlyMixin:
    def fly(self):
        print("哦豁，我还会飞~")
        
class Pig(FlyMixin,Animal):
    def special(self):
        print("我的技能是拱大白菜~")

p=Pig("大肠",5)   
p.say()
p.special()
p.fly()
保存，运行：
= RESTART: C:/Users/Administrator/AppData/Local/Programs/Python/Python312/pig.py
我叫大肠,今年5岁。
我的技能是拱大白菜~
哦豁，我还会飞~

这其实是游戏外挂的思路。
下面是在网上找到的一段稍有难度的代码，目的让大家对该技巧记忆深刻：（编辑模式下）
class Displayer:
    def display(self,message):
        print(message)

class LoggerMixin:
    def log(self,message,filename="logfile.txt"):
        with open(filename,"a") as f:
            f.write(message)
    def display(self,message):
        super().display(message)
        self.log(message)

class MySubClass(LoggerMixin,Displayer):
    def log(self,message):
        super().log(message,filename="subclasslog.txt")

subclass=MySubClass()                    （实例化一个对象subclass）
subclass.display("This is a test.")              (然后调用display方法，参数是This is a test.)
代码不多，也就拢共 22 行，22 行的代码里面，定义了 3 个类。其中 MySubClass 多继承了 LoggerMixin 类和 Displayer 类。看似并没有什么异常的代码里面，当你尝试去仔细推敲 subclass.display() 的调用逻辑之后，就变得异常的复杂。
问题：这个调用的display方法是谁的？
首先，不可能是自己的，类MySubClass并没有实现这个方法，我们要从父类里面查找，那么它的父类有两个类LoggerMixin和类Displayer，根据先左后右的原则，Python会去类LoggerMixin去查找display方法，果然就找到了，这里面这个display方法是带有message参数，也就是说，这里会把This is a test.传递给它。方法实现的第一句super().display，但super()会去父类里面去查找方法，那么这个类LoggerMixin的父类是谁，但没有写父类，那默认就是object，任何类都是object的子类，但是object作为一个总的基类，但不可能有这种display方法的。Super()函数是严重依赖MRO顺序的（上一节课学过的内容），我们不妨来看一下这个类MySubClass的MRO顺序是怎样的。
先把前面编辑的文件保存为demo.py，点击Run Module运行，它会打印
This is a test.
并同时在Python安装目录下生成一个subclasslog.txt文件，打开这个文件，This is a test.这句话被记录到该文件中，这是程序实现的逻辑。
再来看看MySubClass的MRO顺序：
MySubClass.mro()
      
[<class '__main__.MySubClass'>, <class '__main__.LoggerMixin'>, <class '__main__.Displayer'>, <class 'object'>]
所以在类LoggerMixin中调用super()函数，它会先去类Displayer中去查找，而不是object，这个super().display其实去调用类Displayer里面display方法，结果就是在屏幕上打印一行This is a test.这么一串字符串。
再看下一句：self.log(message)，这个log方法是谁的，取决于self，  self.log吗，self其实subclass这个对象本身，这个前面几节课讲过，就是绑定吗，那么这个对象是来自于MySubClass，而类MySubClass里面刚好又有这个log方法的实现，所以调用的其实就是这个，然而MySubClass里面刚好又有这个log方法的实现，所以调用的其实就是这个，然而MySubClass里面又有一个super()函数，这玩意堪比过山车，一波未平一波又起，还是根据MRO顺序，
Object<——LoggerMixin，Displayer<——MySubClass
Python去LoggerMixin（先左后右的顺序）中找，它的功能就是创建一个文件，并将这个message追加保存文件中，文件名如果你有传递就用你的，如果没有，就用默认的logfile.txt，恰好，我们这里又指定了filename的参数的值为subclasslog.txt，所以文件名是subclasslog.txt.

如果上述的解释太过于难以理解，我们可以简单记住，self.method() 将会先在当前类中查看 method() 方法，如果没有，就在继承链中进行查找，查找顺序就是你继承的顺序从左到右，直到 method() 方法被找到。super().method() 与 self.method() 是差不多的，只是 super().method() 需要跳过当前类而已。

这也就是我们的 Mixin 类牵扯出来的多继承函数调用问题的展现。

话说回来，为什么要叫做 Mixin 类呢？
也就是说，我们的 LoggerMixin 类是无法单独使用的，它必须要和一个拥有 display() 函数定义的类一起混合使用。这也就是为什么它被称作是 Mixin 类的原因，它总是需要与其他类混合来加强其他类。

至于这种编写代码模式的作用，还是有很大作用的。可以大大简化和方便我们的代码的开发过程。
class MyMixin:
    def mixin_method(self):
        print("这是一个混入方法。")

class MyClass(MyMixin):
    def class_method(self):
        print("这是一个类方法。")
        self.mixin_method()  # 调用混入的方法

# 使用
my_instance = MyClass()
my_instance.class_method()
这个简单的例子展示了如何在Python中创建和使用一个混入（mixin）。MyMixin类定义了一个可以被其他类混入的方法mixin_method。MyClass继承了MyMixin，并定义了自己的方法class_method。在class_method中，我们调用了mixin_method，这是混入的方法。这个例子演示了如何在不使用类继承的情况下，向类中添加功能。