面试题：Python类方法调用中的继承与覆盖

Question

假设有一个父类A和一个子类B，B继承自A。A类中有一个实例方法`func`，在子类B中重写了`func`方法。请阐述当通过子类B的实例调用`func`方法时，Python的方法调用机制是如何工作的，包括查找顺序等细节。如果在子类B的`func`方法中想要调用父类A的`func`方法，有哪些方式，每种方式的原理是什么？

Answer 1

Python的方法调用机制

1. 查找顺序：当通过子类B的实例调用func方法时，Python会按照**方法解析顺序（MRO）**来查找该方法。MRO采用C3线性化算法，先在子类B自身的命名空间中查找func方法。如果找到，就直接调用该方法；如果没找到，就按照继承关系链向上查找，在父类A的命名空间中查找func方法。由于子类B重写了func方法，所以在子类B的命名空间中就会找到该方法并调用，不会再去父类A中查找。

在子类B的func方法中调用父类A的func方法的方式及原理

1. 使用super()：
   • 方式：在Python 3中，可以使用super().func() 。在Python 2中，如果子类B是新式类（继承自object），也可以使用super(B, self).func() 。
   • 原理：super() 返回一个特殊的对象，该对象会按照MRO顺序查找下一个类。当调用super().func() 时，它会在MRO中查找在子类B之后的下一个类（即父类A），并调用父类A中的func方法。这样做的好处是，当继承结构发生变化时（比如增加或删除中间层的类），代码无需修改。
2. 直接通过类名调用：
   • 方式：在子类B的func方法中，可以使用A.func(self) 。
   • 原理：这种方式直接指定调用父类A的func方法，并将子类B的实例self作为参数传递进去。它不依赖于MRO，而是明确地调用父类A中定义的func方法。但这种方式在继承结构发生变化时，需要手动修改类名，不够灵活。