Python中的單例模式

2022-05-07 00:45:13 字數 2636 閱讀 5927

在python中,我們可以用多種方法來實現單例模式:

- 使用模組

- 使用__new__

- 使用裝飾器

- 使用元類(metaclass)

使用模組

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。

#

mysingle.py

class

mysingle:

def foo(self):

pass

sinleton = mysingle()

將上面的**儲存在檔案mysingle.py中,然後這樣使用:

from mysingle import sinleton

singleton.foo()

使用__new__

為了使類只能出現乙個例項,我們可以使用__new__來控制例項的建立過程,**如下:

classsingleton(object):

def __new__(cls):

# 關鍵在於這,每一次例項化的時候,我們都只會返回這同乙個instance物件

ifnothasattr(cls,'instance'):

cls.instance=super(singleton,cls).__new__(cls)

returncls.instance

obj1=singleton()

obj2=singleton()

obj1.attr1='value1'

print obj1.attr1,obj2.attr1

print obj1 isobj2

輸出結果:

value1  value1

使用裝飾器:

我們知道,裝飾器可以動態的修改乙個類或函式的功能。這裡,我們也可以使用裝飾器來裝飾某個類,使其只能生成乙個例項:

def

singleton(cls):

instances ={}

def getinstance(*args,**kwargs):

if cls not

ininstances:

instances[cls] = cls(*args,**kwargs)

return

instances[cls]

return

getinstance

@singleton

class

myclass:

a = 1c1 =myclass()

c2 =myclass()

print(c1 == c2) #

true

在上面,我們定義了乙個裝飾器singleton,它返回了乙個內部函式getinstance

該函式會判斷某個類是否在字典instances中,如果不存在,則會將cls作為 key,cls(*args, **kw)作為 value 存到instances中,

否則,直接返回instances[cls]

使用metaclass(元類)

元類可以控制類的建立過程,它主要做三件事:

- 攔截類的建立

- 修改類的定義

- 返回修改後的類

使用元類實現單例模式:

class

singleton2(type):

def__init__(self, *args, **kwargs):

self.

__instance =none

super(singleton2,self).

__init__(*args, **kwargs)

def__call__(self, *args, **kwargs):

if self.__instance

isnone:

self.

__instance = super(singleton2,self).__call__(*args, **kwargs)

return self.__instance

class

foo(object):

__metaclass__ = singleton2 #

在**執行到這裡的時候,元類中的__new__方法和__init__方法其實已經被執行了,而不是在foo例項化的時候執行。且僅會執行一次。

foo1 =foo()

foo2 =foo()

print (foo.__dict__) #

_singleton__instance': <__main__.foo object at 0x100c52f10> 存在乙個私有屬性來儲存屬性,而不會汙染foo類(其實還是會汙染,只是無法直接通過__instance屬性訪問)

print (foo1 is foo2) #

true

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