python 装饰器实现单例

本文介绍了一种使用 Python 实现单例模式的方法,并通过一个简单的示例展示了如何确保类只有一个实例并提供一个全局访问点。该方法通过装饰器来控制类的实例化过程。
  1. def Singleton(cls):  
  2.     _instance = {}  
  3.     def _singleton(*args, **kargs):  
  4.         if cls not in _instance:  
  5.             _instance[cls] = cls(*args, **kargs)  
  6.         return _instance[cls]  
  7.     return _singleton  
  8.  
  9.  
  10. @Singleton  
  11. class A(object):  
  12.     a = 1  
  13.     def __init__(self, x = 0):  
  14.         self.x = x  
  15.   
  16.   
  17. a1 = A(2)  
  18. a2 = A(3)  
  19. print id(a1)  
  20. print id(a2)  
  21. print a1.x  
  22. print a2.x  
  23.   
  24.   
  25. ''''' 
  26. ---------------------------------------- 
  27. 45838576 
  28. 45838576 
  29. 2 
  30. 2 
### Python 装饰器实现模式的工作原理 在 Python 中,装饰器可以用来修改函数或类的行为。当使用装饰器实现模式时,其核心思想是确保某个类只有一个实,并提供全局访问点[^1]。 #### 工作原理 装饰器实现模式的关键在于缓存已创建的对象实。具体来说,装饰器会拦截对目标类的每次实化请求,并检查该类是否已经存在一个实。如果不存在,则创建一个新的实;如果已经存在,则返回现有的实[^2]。 以下是具体的实现过程: - 定义一个装饰器函数 `singleton`,用于接收被装饰的目标类作为参数。 - 在装饰器内部定义一个字典 `_instances`,用于存储唯一实。 - 当调用目标类时,装饰器会先检查 `_instances` 是否已有对应的实。如果没有,则创建并保存到 `_instances` 中;如果有,则直接返回现有实。 这种机制能够有效控制对象的数量,从而满足模式的要求。 #### 实现代码示 下面是一个基于装饰器实现模式的具体子: ```python def singleton(cls): _instances = {} # 存储唯一的实 def wrapper(*args, **kwargs): # 替代原始类的实化行为 if cls not in _instances: # 如果尚未创建过实 _instances[cls] = cls(*args, **kwargs) # 创建新实 return _instances[cls] # 返回当前实 return wrapper @singleton class MyClass: def __init__(self, value): self.value = value # 测试部分 obj1 = MyClass(10) obj2 = MyClass(20) print(obj1 is obj2) # 输出 True 表明两个变量指向同一个实 print(obj1.value) # 输出 10 或 20 取决于第一次初始化的值 ``` 在这个子中,无论调用多少次 `MyClass()` 构造函数,都会返回相同的实。这正是模式的核心特性之一[^1]。 #### 模式的优点与局限性 优点包括但不限于减少内存占用、简化资源共享逻辑等。然而需要注意的是,过度依赖可能会增加程序复杂度,降低测试难度和灵活性[^2]。
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