다중 상속과 MRO: 다이아몬드 문제 해결

지난 글에서 단일 상속으로 코드를 재사용하는 방법을 살펴보았습니다. Python은 한 클래스가 여러 부모를 동시에 상속하는 다중 상속도 지원합니다. 강력한 기능이지만 “다이아몬드 문제”라는 잠재적 모호성이 있고, Python은 C3 선형화 알고리즘으로 이를 해결합니다.

다중 상속 기본 문법

class Flyable:
    def fly(self) -> str:
        return "나는 중"

class Swimmable:
    def swim(self) -> str:
        return "헤엄 중"

class Duck(Flyable, Swimmable):
    pass

d = Duck()
d.fly()   # "나는 중"
d.swim()  # "헤엄 중"

Duck은 두 부모의 메서드를 모두 물려받습니다.

다이아몬드 문제

     A
    / \
   B   C
    \ /
     D

D가 B와 C를 동시에 상속하고 둘 다 A를 상속하면, D.method()를 호출할 때 B.method(), C.method(), A.method() 중 어느 것을 써야 하는지 모호해집니다.

MRO: 메서드 검색 순서

Python은 C3 선형화 알고리즘으로 클래스 계층을 일렬로 정렬해 검색 순서를 결정합니다. __mro__ 속성이나 mro() 메서드로 확인할 수 있습니다.

class A: pass
class B(A): pass
class C(A): pass
class D(B, C): pass

print(D.__mro__)
# (<class 'D'>, <class 'B'>, <class 'C'>,
#  <class 'A'>, <class 'object'>)

C3 규칙:

1. 자식 클래스가 부모보다 먼저 온다
2. class D(B, C)에서 왼쪽(B)이 오른쪽(C)보다 먼저 온다
3. 이 두 규칙이 일관되게 유지된다 — 불일치 시 TypeError

협력적 super() 호출

super()는 MRO 순서에서 현재 클래스 다음 클래스로 위임합니다.

각 클래스의 who()가 super().who()를 호출하면 D→B→C→A 순서로 체인이 이어집니다. A.who()는 MRO 맨 끝에 있어 단 한 번만 호출됩니다.

일관되지 않은 MRO는 TypeError

class X: pass
class Y(X): pass
# 아래는 불가: X가 Y보다 앞에 와야 하는데 순서가 뒤집힘
class Z(X, Y): pass  # TypeError: Cannot create a consistent MRO

X는 Y의 부모이므로 MRO에서 Y 다음에 와야 합니다. Z(X, Y)는 X를 Y보다 앞에 두라고 요구하므로 모순이 발생합니다.

실용적 활용: 믹스인 패턴

다중 상속의 가장 깔끔한 활용은 믹스인(Mixin) 패턴입니다. 믹스인은 단독으로 사용하지 않고 기능만 제공하는 작은 클래스입니다.

class JsonMixin:
    def to_json(self) -> str:
        import json
        return json.dumps(self.__dict__)

class LogMixin:
    def log(self, msg: str) -> None:
        print(f"[{type(self).__name__}] {msg}")

class User(JsonMixin, LogMixin):
    def __init__(self, name: str) -> None:
        self.name = name

u = User("Alice")
u.to_json()       # '{"name": "Alice"}'
u.log("created")  # [User] created

믹스인은 상태보다 행동을 제공하고, 이름에 Mixin을 붙여 의도를 명확히 합니다.

MRO 충돌 진단

복잡한 계층에서 MRO를 직접 계산하기 어려울 때는 mro() 메서드와 inspect.getmro()를 활용합니다.

import inspect

for cls in inspect.getmro(D):
    print(cls.__name__)
# D, B, C, A, object

---

지난 글: 단일 상속: 코드 재사용의 기본

다음 글: super(): 협력적 다중 상속의 핵심

읽어주셔서 감사합니다. 😊