Python 클래스에서 super() 함수 사용

핵심 요약

  • Python에서 super() 함수는 하위 클래스가 상위 클래스의 메서드를 호출할 수 있도록 지원하여 상속 및 메서드 오버라이딩을 더 쉽게 구현할 수 있게 합니다.
  • super() 함수는 파이썬의 MRO(메서드 결정 순서)와 밀접하게 연결되어 있으며, 이는 상위 클래스에서 메서드나 속성을 검색하는 순서를 정의합니다.
  • 클래스 생성자 내에서 super()를 사용하는 것은 부모 클래스의 공통 속성과 자식 클래스의 구체적인 속성을 초기화하는 일반적인 방법입니다. super()를 사용하지 않으면 속성 초기화 누락과 같은 예기치 않은 문제가 발생할 수 있습니다.

Python의 핵심 특징 중 하나는 객체 지향 프로그래밍(OOP) 패러다임을 지원한다는 점입니다. OOP를 통해 실제 객체와 그 관계를 모델링할 수 있습니다.

파이썬 클래스를 다룰 때, 상속을 활용하여 부모 클래스의 속성 또는 메서드를 재정의하는 경우가 많습니다. Python은 하위 클래스에서 부모 클래스의 메서드를 호출할 수 있는 super() 함수를 제공합니다.

super()란 무엇이며 왜 필요할까요?

상속을 사용하면 기존 클래스의 기능을 물려받는 새로운 Python 클래스를 생성할 수 있습니다. 또한 하위 클래스에서 부모 클래스의 메서드를 재정의하여 사용자 정의된 구현을 제공할 수 있습니다. 그러나 기존 기능을 확장하거나 추가적인 기능을 포함해야 할 수도 있습니다. 이런 상황에서 super() 함수가 매우 유용합니다.

super() 함수를 사용하면 부모 클래스의 속성에 접근하고 메서드를 호출할 수 있습니다. super()는 상속과 메서드 재정의를 간소화하기 때문에 객체 지향 프로그래밍에서 중요한 역할을 합니다.

super()는 어떻게 작동할까요?

내부적으로 super()는 C3 선형화 알고리즘에 의해 결정되는 Python의 MRO(메서드 결정 순서)와 긴밀하게 연관되어 있습니다.

super() 함수의 작동 방식은 다음과 같습니다:

  • 현재 클래스 및 인스턴스 결정: 하위 클래스 메서드 내에서 super()를 호출하면 Python은 자동으로 현재 클래스 (super()를 호출한 메서드가 있는 클래스)와 해당 클래스의 인스턴스 (즉, self)를 식별합니다.
  • 부모 클래스 결정: super()는 명시적으로 전달할 필요가 없는 두 개의 인수(현재 클래스와 인스턴스)를 사용합니다. 이 정보를 바탕으로 메서드 호출을 위임할 부모 클래스를 결정합니다. 이 과정은 클래스 계층 구조와 MRO를 검토하여 수행됩니다.
  • 부모 클래스의 메서드 호출: 부모 클래스가 결정되면 super()는 해당 클래스의 메서드를 마치 하위 클래스에서 직접 호출하는 것처럼 호출할 수 있게 해줍니다. 이 방식으로 부모 클래스의 원래 구현을 유지하면서 메서드를 확장하거나 재정의할 수 있습니다.
  • 클래스 생성자에서 super() 사용

    클래스 생성자에서 super()를 사용하는 것은 일반적인 방법입니다. 부모 클래스의 공통 속성과 자식 클래스의 구체적인 속성을 초기화해야 하는 경우가 많기 때문입니다.

    이를 설명하기 위해, Son 클래스가 상속하는 Python 클래스인 Father를 정의합니다.

     class Father:
        def __init__(self, first_name, last_name):
            self.first_name = first_name
            self.last_name = last_name
    
    class Son(Father):
        def __init__(self, first_name, last_name, age, hobby):
            
            super().__init__(first_name, last_name)
    
            self.age = age
            self.hobby = hobby
    
        def get_info(self):
            return f"Son's Name: {self.first_name} {self.last_name}, \
    Son's Age: {self.age}, Son's Hobby: {self.hobby}"
    
    son = Son("Pius", "Effiong", 25, "Playing Guitar")
    
    print(son.get_info())
    

    Son 생성자 내부에서 super().__init__() 호출은 Father 클래스 생성자를 호출하여 first_name 및 last_name을 인수로 전달합니다. 이렇게 하면 Father 클래스가 Son 객체에서도 이름 속성을 올바르게 설정할 수 있습니다.

    클래스 생성자에서 super()를 호출하지 않으면 부모 클래스의 생성자가 실행되지 않습니다. 이로 인해 속성 초기화가 누락되거나 부모 클래스의 상태가 불완전하게 설정되는 것과 같은 의도치 않은 결과가 발생할 수 있습니다.

     ...
    class Son(Father):
        def __init__(self, first_name, last_name, age, hobby):
            self.age = age
            self.hobby = hobby
    ...
    

    이제 get_info 메서드를 호출하면 self.first_name 및 self.last_name 속성이 초기화되지 않았기 때문에 AttributeError가 발생합니다.

    클래스 메서드에서 super() 사용

    생성자 외의 다른 메서드에서도 동일한 방식으로 super()를 사용할 수 있습니다. 이를 통해 부모 클래스 메서드의 동작을 확장하거나 재정의할 수 있습니다.

     class Father:
        def speak(self):
            return "Hello from Father"
    
    class Son(Father):
        def speak(self):
            
            parent_greeting = super().speak()
            return f"Hello from Son\n{parent_greeting}"
    
    son = Son()
    
    son_greeting = son.speak()
    
    print(son_greeting)
    

    Son 클래스는 Father 클래스를 상속하며 자체적인 speak 메서드를 가지고 있습니다. Son 클래스의 speak 메서드는 super().speak()를 사용하여 Father 클래스의 speak 메서드를 호출합니다. 이를 통해 부모 클래스의 메시지를 포함하는 동시에 하위 클래스에 특정한 메시지로 확장할 수 있습니다.

    다른 메서드를 오버라이드하는 메서드에서 super()를 사용하지 않으면 부모 클래스 메서드에 포함된 기능이 적용되지 않습니다. 이로 인해 메서드 동작이 완전히 대체되어 의도치 않은 동작이 발생할 수 있습니다.

    메서드 결정 순서 이해

    MRO(메서드 결정 순서)는 메서드나 속성에 접근할 때 Python이 상위 클래스를 검색하는 순서입니다. MRO는 Python이 여러 상속 계층이 존재하는 경우 호출할 메서드를 결정하는 데 도움을 줍니다.

     class Nigeria():
        def culture(self):
            print("Nigeria's culture")
    
    class Africa():
       def culture(self):
            print("Africa's culture")
    

    Lagos 클래스의 인스턴스를 생성하고 culture 메서드를 호출하면 다음과 같은 일이 발생합니다.

  • Python은 Lagos 클래스 자체에서 culture 메서드를 찾기 시작합니다. 만약 찾으면 해당 메서드를 호출합니다. 그렇지 않으면 2단계로 넘어갑니다.
  • Lagos 클래스에서 culture 메서드를 찾을 수 없으면 Python은 클래스 정의에 나타나는 순서대로 부모 클래스를 찾습니다. 이 경우 Lagos는 먼저 Africa를, 다음으로 Nigeria를 상속받았습니다. 따라서 Python은 먼저 Africa에서 culture 메서드를 찾게 됩니다.
  • Africa 클래스에서 culture 메서드를 찾을 수 없으면 Python은 Nigeria 클래스를 검색합니다. 이 과정은 계층 구조의 끝에 도달할 때까지 계속되며, 부모 클래스에서도 메서드를 찾을 수 없으면 오류가 발생합니다.
  • 출력 결과에는 왼쪽에서 오른쪽으로 Lagos의 메서드 결정 순서가 표시됩니다.

    일반적인 함정과 모범 사례

    super()를 사용할 때 피해야 할 몇 가지 일반적인 함정이 있습니다.

  • 특히 다중 상속 시나리오에서는 메서드 결정 순서에 유의해야 합니다. 복잡한 다중 상속을 사용해야 하는 경우, Python이 MRO를 결정하는 데 사용하는 C3 선형화 알고리즘에 익숙해져야 합니다.
  • 예측할 수 없는 동작으로 이어질 수 있는 클래스 계층 구조의 순환적 의존성을 피해야 합니다.
  • 특히 복잡한 클래스 계층에서 super()를 사용할 때 코드를 명확하게 문서화하여 다른 개발자가 코드를 더 쉽게 이해할 수 있도록 해야 합니다.
  • super()를 올바르게 활용하세요

    Python의 super() 함수는 상속 및 메서드 재정의 작업을 수행할 때 강력한 도구입니다. super()의 작동 방식을 이해하고 모범 사례를 따르면 유지 관리가 쉽고 효율적인 Python 프로젝트를 개발할 수 있습니다.