python單例模式及其實現

2021-09-01 05:24:38 字數 2042 閱讀 5075

什麼是單例模式,為什麼要用單例模式,怎麼實現單例模式?

只是我們今天要解決的三個問題。

首先,第一點,什麼是單例模式?

單例模式(singleton pattern)是一種常用的軟體設計模式,該模式的主要目的是確保某乙個類只有乙個例項存在。當你希望在整個系統中,某個類只能出現乙個例項時,單例物件就能派上用場。

實現單例模式的三個要點:

單例模式的要點有三個;一是某個類只能有乙個例項;二是它必須自行建立這個例項;三是它必須自行向整個系統提供這個例項。

那麼單例模式的優缺點在哪?(為什麼要用)

優點:

一、例項控制

單例模式會阻止其他物件例項化其自己的單例物件的副本,從而確保所有物件都訪問唯一例項。

二、靈活性

因為類控制了例項化過程,所以類可以靈活更改例項化過程。

缺點:

一、開銷

雖然數量很少,但如果每次物件請求引用時都要檢查是否存在類的例項,將仍然需要一些開銷。可以通過使用靜態初始化解決此問題。

二、可能的開發混淆

使用單例物件(尤其在類庫中定義的物件)時,開發人員必須記住自己不能使用new關鍵字例項化物件。因為可能無法訪問庫源**,因此應用程式開發人員可能會意外發現自己無法直接例項化此類。

三、物件生存期

不能解決刪除單個物件的問題。在提供記憶體管理的語言中(例如基於.net framework的語言),只有單例類能夠導致例項被取消分配,因為它包含對該例項的私有引用。在某些語言中(如 c++),其他類可以刪除物件例項,但這樣會導致單例類中出現懸浮引用。

最後一點,如何實現單例模式:

第一種方法,也是最簡單的一種,使用模組來解決。

pyhton的模組就是天然的單例模式,因為模組的首次匯入時會生成.pyc檔案,當第二次匯入時,會直接執行.pyc

class singleton(object):

def foo(self):

pass

singleton = singleton()

將上面的**儲存在檔案mysingleton.py中,要使用時,直接在其他檔案中匯入此檔案中的物件,這個物件即是單例模式的物件,每次使用時直接使用下面的語句匯入即可

from a import singleton
第二種方法;

使用裝飾器具體執行**如下:

def singleton(cls):

_instance = {}

def _singleton(*args, **kargs):

if cls not in _instance:

_instance[cls] = cls(*args, **kargs)

return _instance[cls]

return _singleton

@singleton

class a(object):

a = 1

def __init__(self, x=0):

self.x = x

a1 = a(2)

a2 = a(3)

第三種方法;使用類:

class singleton(object):

def __init__(self):

pass

@classmethod

def instance(cls, *args, **kwargs):

if not hasattr(singleton, "_instance"):

singleton._instance = singleton(*args, **kwargs)

return singleton._instance

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