修改sys.modules[__name__]后调用父类方法报错的技术问询

这个问题的核心原因是当你将sys.modules[__name__]替换为Child实例后，原模块对象失去了唯一引用，被Python的垃圾回收机制销毁，导致模块级别的Child和Parent类定义也被回收。当你调用module1.my_method()时，Child实例的方法试图引用全局作用域中的Child类（也就是super(Child, self)里的Child），但此时这个类已经不存在了，从而引发报错。

为什么会这样？ #

Python加载模块时，会创建一个模块对象并将其存入sys.modules。当你执行sys.modules[__name__] = Child(__name__)，你替换了sys.modules中该模块的条目为Child实例，原模块对象因为没有其他引用会被GC回收。而模块中定义的Parent、Child类都属于原模块对象的全局命名空间，会随模块对象销毁而消失。此时Child实例的my_method方法在调用super(Child, self)时，找不到Child类的引用，就会抛出错误。

解决方案 #

这里提供几种可行的修复方案：

方案1：直接调用父类方法，不使用super

既然super需要依赖类的引用，我们可以绕过super，直接显式调用父类的方法并传入self：

class Parent(object):
    def my_method(self):
        print 'Hello World'

class Child(Parent):
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    def my_method(self):
        # Do something
        Parent.my_method(self)  # 直接调用父类方法
        # Do something more

import sys
sys.modules[__name__] = Child(__name__)

这种方式不需要依赖Child类的引用，直接通过父类调用，避免了全局类引用被回收的问题。

方案2：将类引用保存到实例属性中

我们可以在Child实例中保存Child类的引用，这样即使原模块对象被回收，实例依然持有类的引用，super调用就能正常工作：

class Parent(object):
    def my_method(self):
        print 'Hello World'

class Child(Parent):
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        self._child_class = Child  # 保存类引用到实例属性
    def my_method(self):
        # Do something
        super(self._child_class, self).my_method()  # 使用实例中保存的类引用
        # Do something more

import sys
sys.modules[__name__] = Child(__name__)

这样super调用依赖的是实例持有的类引用，不会受原模块对象回收的影响。

方案3：保留原模块对象的引用

我们可以给原模块对象添加一个引用，防止被GC回收，这样模块级别的类定义就会保留：

class Parent(object):
    def my_method(self):
        print 'Hello World'

class Child(Parent):
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    def my_method(self):
        # Do something
        super(Child, self).my_method()
        # Do something more

import sys
original_module = sys.modules[__name__]  # 保存原模块对象的引用
sys.modules[__name__] = Child(__name__)
original_module.child_instance = sys.modules[__name__]  # 让原模块引用新的实例

这样原模块对象因为被original_module变量引用，不会被回收，模块中的Child和Parent类也会保留，super调用就能正常执行。

额外说明 #

如果你的项目可以升级到Python 3，使用无参数的super()会更简洁且不易出错，因为Python 3的super()会自动获取当前类和实例的信息，不需要显式传递参数：

class Parent:
    def my_method(self):
        print('Hello World')

class Child(Parent):
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    def my_method(self):
        # Do something
        super().my_method()  # Python 3的无参数super
        # Do something more

import sys
sys.modules[__name__] = Child(__name__)

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Vinayak Kaniyarakkal