mixin与多重继承的区别是什么?这只是语义上的问题吗?

mixin是一种有限形式的多重继承。在某些语言中，向类中添加mixin的机制(就语法而言)与继承的机制略有不同。

特别是在Python上下文中，mixin是一个父类，它为子类提供功能，但并不打算自己被实例化。

你可能会说，“这只是多重继承，而不是真正的mixin”，因为可能被混淆为mixin的类实际上可以被实例化和使用——所以这确实是语义上的，而且非常真实的区别。

多重继承示例

这个例子，来自文档，是一个OrderedCounter:

类OrderedCounter(计数器，OrderedDict): “计数器，记住第一次遇到的顺序元素” def __repr__(自我): 返回'%s(%r)' % (self.__class__. zip)。__name__ OrderedDict(自我) def __reduce__(自我): 回归自我。__class__进行(OrderedDict(自我),)

它从集合模块继承了Counter和OrderedDict。

Counter和OrderedDict都打算被实例化并单独使用。然而，通过将它们都子类化，我们可以拥有一个有序的计数器，并重用每个对象中的代码。

这是一种重用代码的强大方法，但也可能产生问题。如果发现其中一个对象存在bug，那么不加注意地修复它可能会在子类中创建一个bug。

Mixin的例子

mixin通常被推广为一种获得代码重用的方式，而不会出现协作多重继承(如OrderedCounter)可能存在的潜在耦合问题。当您使用mixin时，您使用的功能与数据不是紧密耦合的。

与上面的例子不同，mixin不打算单独使用。它提供了新的或不同的功能。

例如，标准库在socketserver库中有两个mixin。

可以创建每种类型服务器的分叉和线程版本 使用这些混合类。例如，ThreadingUDPServer是 创建如下: 类ThreadingMixIn, UDPServer: 通过 mix-in类首先出现，因为它覆盖了定义在 UDPServer。设置各种属性还会改变的行为 底层服务器机制。

在这种情况下，mixin方法覆盖UDPServer对象定义中的方法，以实现并发性。

重写的方法似乎是process_request，它还提供了另一个方法process_request_thread。这是来自源代码:

class ThreadingMixIn: """Mix-in class to handle each request in a new thread.""" # Decides how threads will act upon termination of the # main process daemon_threads = False def process_request_thread(self, request, client_address): """Same as in BaseServer but as a thread. In addition, exception handling is done here. """ try: self.finish_request(request, client_address) except Exception: self.handle_error(request, client_address) finally: self.shutdown_request(request) def process_request(self, request, client_address): """Start a new thread to process the request.""" t = threading.Thread(target = self.process_request_thread, args = (request, client_address)) t.daemon = self.daemon_threads t.start()

一个虚构的例子

这是一个主要用于演示目的的mixin -大多数对象将会进化到超出这个repr的有用性:

class SimpleInitReprMixin(object):
    """mixin, don't instantiate - useful for classes instantiable
    by keyword arguments to their __init__ method.
    """
    __slots__ = () # allow subclasses to use __slots__ to prevent __dict__
    def __repr__(self):
        kwarg_strings = []
        d = getattr(self, '__dict__', None)
        if d is not None:
            for k, v in d.items():
                kwarg_strings.append('{k}={v}'.format(k=k, v=repr(v)))
        slots = getattr(self, '__slots__', None)
        if slots is not None:
            for k in slots:
                v = getattr(self, k, None)
                kwarg_strings.append('{k}={v}'.format(k=k, v=repr(v)))
        return '{name}({kwargs})'.format(
          name=type(self).__name__,
          kwargs=', '.join(kwarg_strings)
          )

用法是:

class Foo(SimpleInitReprMixin): # add other mixins and/or extend another class here
    __slots__ = 'foo',
    def __init__(self, foo=None):
        self.foo = foo
        super(Foo, self).__init__()

和用法:

>>> f1 = Foo('bar')
>>> f2 = Foo()
>>> f1
Foo(foo='bar')
>>> f2
Foo(foo=None)

OP提到他/她从未听说过c++中的mixin，可能是因为它们在c++中被称为奇怪的重复模板模式(CRTP)。另外，@Ciro Santilli提到，mixin在c++中是通过抽象基类实现的。虽然可以使用抽象基类来实现mixin，但这是一种过度使用，因为运行时的虚函数功能可以在编译时使用模板来实现，而不需要在运行时查找虚表。

这里将详细描述CRTP模式

我已经使用下面的模板类将@Ciro Santilli的回答中的python示例转换为c++:

    #include <iostream>
    #include <assert.h>

    template <class T>
    class ComparableMixin {
    public:
        bool operator !=(ComparableMixin &other) {
            return ~(*static_cast<T*>(this) == static_cast<T&>(other));
        }
        bool operator <(ComparableMixin &other) {
            return ((*(this) != other) && (*static_cast<T*>(this) <= static_cast<T&>(other)));
        }
        bool operator >(ComparableMixin &other) {
            return ~(*static_cast<T*>(this) <= static_cast<T&>(other));
        }
        bool operator >=(ComparableMixin &other) {
            return ((*static_cast<T*>(this) == static_cast<T&>(other)) || (*(this) > other));
        }
        protected:
            ComparableMixin() {}
    };

    class Integer: public ComparableMixin<Integer> {
    public:
     Integer(int i) {
         this->i = i;
     }
     int i;
     bool operator <=(Integer &other) {
         return (this->i <= other.i);
     }
     bool operator ==(Integer &other) {
         return (this->i == other.i);
     }
    };

int main() {

    Integer i(0) ;
    Integer j(1) ;
    //ComparableMixin<Integer> c; // this will cause compilation error because constructor is protected.
    assert (i < j );
    assert (i != j);
    assert (j >  i);
    assert (j >= i);

    return 0;
}

编辑:在ComparableMixin中添加了受保护的构造函数，这样它只能被继承而不能被实例化。更新了示例，以显示在创建ComparableMixin对象时protected构造函数将如何导致编译错误。

mixin是一种特殊的多重继承。使用mixin的主要情况有两种:

您希望为类提供大量可选特性。 你想在很多不同的类中使用一个特定的特性。

对于第一个例子，考虑werkzeug的请求和响应系统。我可以这样创建一个普通的request对象:

from werkzeug import BaseRequest

class Request(BaseRequest):
    pass

如果我想添加接受报头支持，我会这样做

from werkzeug import BaseRequest, AcceptMixin

class Request(AcceptMixin, BaseRequest):
    pass

如果我想让一个请求对象支持接受头，标签，身份验证和用户代理支持，我可以这样做:

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

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

区别是微妙的，但是在上面的例子中，mixin类并不是独立存在的。在更传统的多重继承中，AuthenticationMixin(例如)可能更像Authenticator。也就是说，这个类可能被设计成独立存在的。

我认为这里有一些很好的解释，但我想提供另一个角度。

In Scala, you can do mixins as has been described here but what is very interesting is that the mixins are actually 'fused' together to create a new kind of class to inherit from. In essence, you do not inherit from multiple classes/mixins, but rather, generate a new kind of class with all the properties of the mixin to inherit from. This makes sense since Scala is based on the JVM where multiple-inheritance is not currently supported (as of Java 8). This mixin class type, by the way, is a special type called a Trait in Scala.

它在定义类的方式中有所暗示: NewClass用SecondMixin和ThirdMixin扩展了FirstMixin …

我不确定CPython解释器是否做同样的事情(mixin class-composition)，但我不会感到惊讶。同样，作为c++背景，我不会将ABC或“接口”称为等同于mixin——它们是类似的概念，但在使用和实现上有所不同。

我认为它们是使用多重继承的一种有纪律的方式——因为最终mixin只是另一个python类，它(可能)遵循称为mixin的类的约定。

我对Mixin的理解是:

添加方法但不添加实例变量(类常量是可以的) 仅从object继承(Python中)

通过这种方式，它限制了多重继承的潜在复杂性，并通过限制必须查看的位置(与完整的多重继承相比)使跟踪程序流程变得相当容易。它们类似于ruby模块。

如果我想添加实例变量(具有比单继承所允许的更大的灵活性)，那么我倾向于组合。

话虽如此，我还见过名为XYZMixin的类确实有实例变量。

这不是一个Python的例子，但在D编程语言中，术语mixin是用来指一个以同样方式使用的结构;向类中添加一堆东西。

在D中(顺便提一下，它不做MI)，这是通过将一个模板(考虑语法意识和安全宏，您将接近)插入一个作用域来完成的。这允许在类、结构、函数、模块或任何东西中的一行代码扩展为任意数量的声明。