面试题：Python多重继承的MRO解析

Question

请阐述Python多重继承中MRO（方法解析顺序）的原理和作用，并说明如何通过代码获取一个类的MRO。如果存在菱形继承结构，MRO是如何处理的？

Answer 1

MRO原理

Python的MRO（方法解析顺序）采用C3线性化算法。该算法确保单调性（即子类的MRO是父类MRO的拓展）以及局部优先级（按照类继承列表从左到右的顺序）。它将每个类的直接父类的MRO列表合并，并按照一定规则生成一个线性化的MRO列表。

MRO作用

1. 方法查找：当在类实例上调用方法时，Python会按照MRO顺序在类及其父类中查找方法定义。这确保了在多重继承情况下，方法调用的确定性和一致性。
2. 避免重复调用：MRO可以避免在多重继承结构中出现重复调用同一个方法的问题，尤其是在菱形继承结构中。

获取类的MRO的代码

在Python中，可以通过类的 __mro__ 属性或者 mro() 方法来获取一个类的MRO。示例代码如下：

class A:
    pass

class B(A):
    pass

class C(A):
    pass

class D(B, C):
    pass

print(D.__mro__)
# 或者
print(D.mro())

菱形继承结构中MRO的处理

在菱形继承结构中，例如 A 是父类，B 和 C 继承自 A，D 继承自 B 和 C。C3线性化算法会按照从左到右的顺序，合并 B 和 C 的MRO列表，并确保 A 只出现一次且在 B 和 C 之后（如果 B 和 C 的MRO列表中都有 A）。例如上述代码中 D 的MRO列表可能为 [D, B, C, A, object]，保证了方法查找的正确顺序，避免了多次调用 A 类方法的问题。