Python Mixin

我们常常在阅读一些优秀源码时，会看到有例如这种类：

mixin.png

什么是 mixin ?

In object-oriented programming languages, a mixin is a class that provides a certain functionality to be inherited or just reused by a subclass, while not meant for instantiation (the generation of objects of that class). Mixins are synonymous with abstract base classes. Inheriting from a mixin is not a form of specialization but is rather a means of collecting functionality. A class or object may “inherit” most or all of its functionality from one or more mixins, therefore mixins can be thought of as a mechanism of multiple inheritance.

Wikipedia Mixin

简单讲，mixin 是一种类的多继承的机制。

什么时候需要 mixin ?

借鉴 stackoveflow 上的回答，有两个主要的使用 mixin 的场景：

• 你希望给一个类提供很多可选的特征(feature)。
• 你希望在很多不同的类中使用一个特定的特征(feature)。

例如， werkzeug 的request, response系统. 我们可以实现简单request如下:

from werkzeug import BaseRequest

class Request(BaseRequest):
    pass

如果希望支持accept header, 可以这样实现：

from werkzeug import BaseRequest, AcceptMixin

class Request(BaseRequest, AcceptMixin):
    pass

如果希望request对象支持accept header, etags, authentication, user agent, 可以这样实现：

from werkzeug import BaseRequest, AcceptMixin, ETagRequestMixin, UserAgentMixin, AuthorizationMixin

class Request(BaseRequest, AcceptMixin, ETagRequestMixin, UserAgentMixin, AuthorizationMixin):
    pass

---

像C或C++这类语言都支持多重继承，一个子类可以有多个父类，这样的设计常被人诟病。
因为继承应该是个”is-a”关系。
比如轿车类继承交通工具类，因为轿车是一个(“is-a”)交通工具。
一个物品不可能是多种不同的东西，因此就不应该存在多重继承。

不过有没有这种情况，一个类的确是需要继承多个类呢？

答案是有，我们还是拿交通工具来举例子，民航飞机是一种交通工具，对于土豪们来说直升机也是一种交通工具。对于这两种交通工具，它们都有一个功能是飞行，但是轿车没有。所以，我们不可能将飞行功能写在交通工具这个父类中。但是如果民航飞机和直升机都各自写自己的飞行方法，又违背了代码尽可能重用的原则（如果以后飞行工具越来越多，那会出现许多重复代码）。怎么办，那就只好让这两种飞机同时继承交通工具以及飞行器两个父类，这样就出现了多重继承。这时又违背了继承必须是”is-a”关系。这个难题该怎么破？

不同的语言给出了不同的方法，让我们先来看下Java。Java提供了接口interface功能，来实现多重继承：

public abstract class Vehicle {
}
 
public interface Flyable {
    public void fly();
}
 
public class FlyableImpl implements Flyable {
    public void fly() {
        System.out.println("I am flying");
    }
}
 
public class Airplane extends Vehicle implements Flyable {
    private flyable;
 
    public Airplane() {
        flyable = new FlyableImpl();
    }
 
    public void fly() {
        flyable.fly();
    }
}

---

Python语言可没有接口功能，但是它可以多重继承。那Python是不是就该用多重继承来实现呢？是，也不是。说是，因为从语法上看，的确是通过多重继承实现的。说不是，因为它的继承依然遵守”is-a”关系，从含义上看依然遵循单继承的原则

class Vehicle(object):
    pass
 
class PlaneMixin(object):
    def fly(self):
        print 'I am flying'
 
class Airplane(Vehicle, PlaneMixin):
    pass

可以看到，上面的Airplane类实现了多继承，不过它继承的第二个类我们起名为PlaneMixin，而不是Plane，这个并不影响功能，但是会告诉后来读代码的人，这个类是一个Mixin类。所以从含义上理解，Airplane只是一个Vehicle，不是一个Plane。这个Mixin，表示混入(mix-in)，它告诉别人，这个类是作为功能添加到子类中，而不是作为父类，它的作用同Java中的接口。

使用Mixin类实现多重继承要非常小心 :

• 首先它必须表示某一种功能，而不是某个物品，如同Java中的Runnable，Callable等
• 其次它必须责任单一，如果有多个功能，那就写多个Mixin类
• 然后，它不依赖于子类的实现
• 最后，子类即便没有继承这个Mixin类，也照样可以工作，就是缺少了某个功能。（比如飞机照样可以载客，就是不能飞了