Python新式类与经典类的核心差异解析

新式类与经典类的定义与Python3变化

1.新式类与经典类

在Python 2及更早版本中，若一个类直接或间接继承自任意内置类型（即内置类型出现在该类的继承树中），则被归类为“新式类”，并具备新式类的所有特性；反之，若不继承自任何内置类型，则被称为“经典类”。

自Python 3起，新式类与经典类的区分已不再存在。在Python 3.x及后续版本中，所有类均隐式继承自内置类型object（即使未显式声明继承object），因此所有类均被视为“新式类”。

官方文档 https://www.python.org/doc/newstyle/

多重继承中的搜索顺序差异

2.继承顺序的区别

这一区别主要在涉及多重继承的场景下显现。

经典类采用深度优先（Depth-First Search, DFS）策略进行搜索，即从当前类向下追溯至基类；而新式类则采用C3算法进行线性化（并非简单的广度优先）。

以下代码用于验证经典类的行为（注意：所有经典类相关代码需在Python 2环境下运行，下文同理）。定义ClassicClassB继承自ClassicClassA，SubClassicClass同时继承自ClassicClassB和ClassicClassC：

class ClassicClassA():
 var = 'Classic Class A'


class ClassicClassB(ClassicClassA):
 pass


class ClassicClassC():
 var = 'Classic Class C'


class SubClassicClass(ClassicClassB, ClassicClassC):
 pass


if __name__ == '__main__':
 print(SubClassicClass.var)

在SubClassicClass查找var属性时，依据深度优先原则，系统首先搜索ClassicClassB。由于ClassicClassB未定义var，搜索继续向上追溯至其父类ClassicClassA，并在其中找到var属性后停止搜索。此时，var的值取自ClassicClassA；而ClassicClassC中定义的var属性则从未被检索到。

运行结果证实，输出内容为Classic Class A，表明经典类的继承搜索机制为深度优先，且搜索方向为由下至上。

Classic Class A

新式类的继承顺序并非广度优先，而是遵循C3算法。在某些特定结构下，C3算法的计算结果可能与广度优先的预期结果一致，但这并非普遍规律。

通过以下代码验证新式类的继承搜索顺序。新式类提供了mro()方法以查看类的解析顺序（Method Resolution Order），这也是新式类的一个显著特征，例如调用SubNewStyleClass.mro()：

class NewStyleClassA(object):
 var = 'New Style Class A'


class NewStyleClassB(NewStyleClassA):
 pass


class NewStyleClassC(NewStyleClassA):
 var = 'New Style Class C'


class SubNewStyleClass(NewStyleClassB, NewStyleClassC):
 pass


if __name__ == '__main__':
 print(SubNewStyleClass.mro())
 print(SubNewStyleClass.var)

从代码运行结果来看，其输出恰好与从左至右的广度优先顺序预期相符。

[<class '__main__.SubNewStyleClass'>, <class '__main__.NewStyleClassB'>, <class '__main__.NewStyleClassC'>, <class '__main__.NewStyleClassA'>, <type 'object'>] New Style Class C

然而，这并不意味着新式类的继承顺序等同于广度优先。我们可以通过修改代码进一步验证：将NewStyleClassC改为直接继承自object：

class NewStyleClassA(object):
 var = 'New Style Class A'


class NewStyleClassB(NewStyleClassA):
 pass


class NewStyleClassC(object):
 var = 'New Style Class C'


class SubNewStyleClass(NewStyleClassB, NewStyleClassC):
 pass


if __name__ == '__main__':
 print(SubNewStyleClass.mro())
 print(SubNewStyleClass.var)

此时的运行结果不再符合广度优先顺序：

[<class '__main__.SubNewStyleClass'>, <class '__main__.NewStyleClassB'>, <class '__main__.NewStyleClassA'>, <class '__main__.NewStyleClassC'>, <type 'object'>] New Style Class A

由此可见，新式类的继承顺序并非广度优先，而是严格遵循C3算法。关于C3算法的具体原理，将在后续文章中详细阐述。

类实例类型的区别与统一

3.类实例类型的区别

在经典类体系中，所有用户定义的类均为classobj类型，而类的实例均为instance类型。类与实例之间仅通过__class__属性建立关联。这种设计导致在判断实例类型时存在不便：无论实例源自哪个具体类，其类型均显示为instance。

class A():pass
class B():pass

a = A()
b = B()

if __name__ == '__main__':
 print(type(a))
 print(type(b))
 print(type(a) == type(b))

执行type(a) == type(b)的结果永远为True，使得此类类型比较失去实际意义。

更为复杂的是，经典类的实例类型为instance，而内置类的实例类型则不同，两者无法统一处理。

通过以下代码判断内置类型list的实例[1, 2, 3]的具体类型：

print(type([1, 2, 3]))

运行结果显示，其类型为list：

<type 'list'>

内置类的实例类型与经典类的实例类型存在本质差异，这种不一致容易引发混淆，不利于代码的统一性和可维护性。

该问题在Python 3中已彻底解决。由于Python 3中所有类均为新式类，类与类型的概念得以统一：类实例的类型即为其所属的类（通常与实例的__class__属性一致），不再使用Python 2.x中的“instance”这一独立实例类型。

更详细的：https://www.jb51.net/article/165048.htm

总结

以上就是本文的全部内容，希望本文的解析对您的学习或工作具有参考价值，感谢支持。