Python 進階：多繼承與 Mixin 設計模式

作者：老朱2000 2025-06-11 10:00:00

Mixin 是一種通過組合而非繼承來實現代碼復用的設計模式。它允許我們將一些可復用的方法注入到類中，而不需要使用傳統的繼承方式。

為了讓大家，對這個 Mixin 有一個更直觀的理解，摘錄了網上一段說明。

民航飛機是一種交通工具，對于土豪們來說直升機也是一種交通工具。對于這兩種交通工具，它們都有一個功能是飛行，但是轎車沒有。所以，我們不可能將飛行功能寫在交通工具這個父類中。但是如果民航飛機和直升機都各自寫自己的飛行方法，又違背了代碼盡可能重用的原則（如果以后飛行工具越來越多，那會出現許多重復代碼）。

怎么辦，那就只好讓這兩種飛機同時繼承交通工具以及飛行器兩個父類，這樣就出現了多重繼承。這時又違背了繼承必須是is-關系。這個難題該怎么破？

這時候 Mixin 就閃亮登場了。飛行只是飛機做為交通工具的一種（增強）屬性，我們可以為這個飛行的功能單獨定義一個（增強）類，稱之為 Mixin 類。

優缺點

通過使用 Mixin 提高代碼復用性,避免多重繼承的復雜性,更靈活的功能組合。

水平組合：可以將多個 Mixin 組合到一個類中
非層級性：避免了多重繼承可能帶來的復雜性
靈活性：可以根據需要動態地組合不同的功能

缺點：可能增加代碼的復雜度，需要careful設計以避免命名沖突，可能造成代碼追蹤困難。

示例代碼

# 日志 Mixin類
class LoggerMixin:
    def log(self, message):
        print(f"[Log] {message}")

# 驗證 Mixin類 
class ValidatorMixin:
    def validate(self, value):
        ifnot value:
            raise ValueError("Value cannot be empty")

# 基類
class Storage:
    def __init__(self):
        self.data = {}
    
    def save(self, key, value):
        self.data[key] = value

# 使用多繼承和Mixin
class ValidatedStorage(Storage, ValidatorMixin, LoggerMixin):
    
    def save(self, key, value):
        # 來自ValidatorMixin
        self.validate(value) 
        # 來自基類 Storge
        super().save(key, value)

# 使用示例
storage = ValidatedStorage()
name ="Alice"
storage.save("name", name) 
# 調用 LoggerMixin log方法
storage.log(f"name {name}")

說明：

LoggerMixin提供日志功能
ValidatorMixin提供數據驗證功能
Storage是基本的存儲類
ValidatedStorage通過多繼承組合了這些功能

應用場景

日志記錄
數據驗證
序列化/反序列化
緩存功能
權限檢查

責任編輯：趙寧寧來源：程序員老朱