起源: 最近在阅读TensorRT-LLM的源码, 里头有一个比较关键的类GenerationMixin。当时阅读到这里的时候有点奇怪，后缀Mixin表示什么意思？后来在阅读《程序员修炼之道——通向务实的最高境界》一书的继承税一节时，又遇到了Mixin这个关键词。于是做了一番调研，形成本文。

继承税一节提到三种技术，来尽可能避免继承:

• 接口与协议
• 委托
• mixin与特征

什么是Mixin

mixin的思想很简单: 希望能够为类和对象提供扩展新的功能，但不用继承。 ——《程序员修炼之道》

• 上面的继承不是指形式上的继承, 而是继承的语义is-a关系。从下面的例子不难发现, mixin实际上使用了继承的形式, 但使用者和mixin不是is-a的关系，而是-able关系。

Mixin是面向对象程序设计语言中的类，提供了方法的实现。其他类可以访问mixin类的方法而不必成为其子类。Mixin有时被称作”included”而不是”inherited”。mixin为使用它的class提供额外的功能，但自身却不单独使用（不能单独生成实例对象，属于抽象类）。因为有以上限制，Mixin类通常作为功能模块使用，在需要该功能时“混入”，而且不会使类的关系变得复杂。使用者与Mixin不是“is-a”的关系，而是“-able”关系。
Mixin有利于代码复用又避免了多继承的复杂。使用Mixin享有单一继承的单纯性和多重继承的共有性。接口与mixin相同的地方是都可以多继承，不同的地方在于mixin是带实现的。Mixin也可以看作是带实现的interface。这种设计模式实现了依赖反转原则。 ——Wikipedia

• 多重继承会有diamond dependency problem，举个例子：假如B和C继承自A，D多重继承自B和C，如果B和C都override了A中的proc方法，但是D没有override这一方法, 那么D应该使用哪个proc方法呢？
• 单继承在继承层数较多的情况, 很难确定哪个父类定义了这个方法
• 使用Minxin，可以避免上述single-inheritance class fragmentation和mulitple-inheritance diamond dependency

Python中的Mixin

就以上图为例, GenerationMixin定义了两个函数:

• get_transformer_layers
• prepare_basic_inputs

然后每个特定模型的XXXForCausalLM,模型会继承(形式上)两个类, 分别是对应的XXXModel和GenerationMixin。单实际上具有继承语义的只是XXXModel, GenerationMixin只是给这个类拓展额外的功能.

C++中的Mixin

拓展阅读1的文章介绍得很详细, 可以直接参考.

拓展阅读

1 通过mixin组合功能
2 Making Python classes more modular using mixins