python如何實現單例模式

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。

在 python 中，我們可以用多種方法來實現單例模式

其實，python 的模組就是天然的單例模式，因為模組在第一次匯入時，會生成 .pyc 檔案，當第二次匯入時，就會直接載入 .pyc 檔案，而不會再次執行模組**。因此，我們只需把相關的函式和資料定義在乙個模組中，就可以獲得乙個單例物件了。如果我們真的想要乙個單例類，可以考慮這樣做：

mysingleton.py

class
singleton
(object):
deffoo
(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

from a import singleton

def
singleton
(cls)
: instances =
def(
*args,
**kwargs)
:if cls not
in instances:
instances[cls]
= cls(
*args,
**kwargs)
return instances[cls]
@singleton
class
foo(
object):
pass
foo1 = foo(
)foo2 = foo(
)print
(foo1 is foo2)
# true

classa:
pass
class
b(a)
:def
__new__
(cls)
:print
("__new__方法被執行"
)return
super()
.__new__(cls)
def__init__
(self)
:print
("__init__方法被執行") 
b = b(
)# __new__方法被執行
# __init__方法被執行

我們比較兩個方法的引數，可以發現__new__方法是傳入類(cls)，而__init__方法傳入類的例項化物件(self)，而有意思的是，__new__方法返回的值就是乙個例項化物件（如果__new__方法返回none，則__init__方法不會被執行，並且返回值只能呼叫父類中的__new__方法，而不能呼叫毫無關係的類的__new__方法）。我們可以這麼理解它們之間的關係，__new__是開闢疆域的大將軍，而__init__是在這片疆域上辛勤勞作的小老百姓，只有__new__執行完後，開闢好疆域後，__init__才能工作。

new 是真正建立例項物件的方法，所以重寫基類的new 方法，以此保證建立物件的時候只生成乙個例項

class
singleton
(object):
def__new__
(cls,
*args,
**kwargs):if
nothasattr
(cls,
'_instance'):
cls._instance =
super
(singleton, cls)
.__new__(cls,
*args,
**kwargs)
return cls._instance
class
foo(singleton)
:pass
foo1 = foo(
)foo2 = foo(
)print
(foo1 is foo2)
# true

1.類由type建立，建立類時，type的__init__方法自動執行，類() 執行type的 __call__方法(類的__new__方法,類的__init__方法)

2.物件由類建立，建立物件時，類的__init__方法自動執行，物件()執行類的call方法

class
foo:
def__init__
(self)
:pass
def__call__
(self,
*args,
**kwargs)
:pass
obj = foo(
)# 執行type的 __call__ 方法，呼叫 foo類（是type的物件）的 __new__方法，用於建立物件，然後呼叫 foo類（是type的物件）的 __init__方法，用於對物件初始化。
obj(
)# 執行foo的 __call__ 方法

元類是用於建立類物件的類，類物件建立例項物件時一定要呼叫call方法，因此在

呼叫call時候保證始終只建立乙個例項即可，type是python的元類

class
singleton
(type):
def__call__
(cls,
*args,
**kwargs):if
nothasattr
(cls,
'_instance'):
cls._instance =
super
(singleton, cls)
.__call__(
*args,
**kwargs)
return cls._instance
# python2
class
foo(
object):
__metaclass__ = singleton 
# python3
class
foo(metaclass=singleton)
:pass 
foo1 = foo(
)foo2 = foo(
)print
(foo1 is foo2)
# true

當我們實現單例時，為了保證執行緒安全需要在內部加入鎖

我們知道，當我們例項化乙個物件時，是先執行了類的__new__方法（我們沒寫時，預設呼叫object.new），例項化物件；然後再執行類的__init__方法，對這個物件進行初始化，所有我們可以基於這個，實現單例模式

import threading
class
singleton
(object):
_instance_lock = threading.lock(
)def
__init__
(self)
:pass
def__new__
(cls,
*args,
**kwargs):if
nothasattr
(singleton,
"_instance"):
with singleton._instance_lock:
ifnot
hasattr
(singleton,
"_instance"):
singleton._instance =
object
.__new__(cls)
return singleton._instance
obj1 = singleton(
)obj2 = singleton(
)print
(obj1,obj2)
deftask
(arg)
: obj = singleton(
)print
(obj)
for i in
range(10
):t = threading.thread(target=task,args=
[i,]
) t.start(
)

參考:

python如何實現單例模式

Python如何實現單例模式

python實現單例模式

Python 實現單例模式

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Python如何實現單例模式

python實現單例模式

Python 實現單例模式

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