Python学习第十四天--单例模式

一、单例

是一个特殊的类，这个类只能够创建一次实例对象，实例对象初始化值以最后一次为主

二、单例模式

让所有类在实例化时，指向同一个内存地址

三、实现单例模式5种方法

设置单例模式的本质:
1）判断这个实例是否存在;

2）如果存在，则返回这个实例；如果不存在，则创建这个实例对象。

1、通过__new__实现

class Singleton:
    _instance = None  #属性--用来保存实例对象的引用(类似变量赋值)

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        if not cls._instance:
            cls._instance = super().__new__(cls, *args, **kwargs)
        return cls._instance

1、定义一个类属性，初始值是None，用于记录单例对象的引用；
2、重写__new__方法；
3、如果类属性是None，调用父类分配空间并在类属性中记录结果；
4、返回类属性中记录的对象引用: 

if条件判断也可以使用hasattr()函数

hasattr()函数判断对象是否包含对应的属性和方法。参数是一个对象和一个字符串，如果字符中是对象的属性值或方法名，函数返回True，否则返回False 

class A:
    def __init__(self, name):  # 初始化实例方法
        self.name = name  # 实例属性

    def __new__(cls, *args,**kwargs):
        if not hasattr(cls, '_ins'):  # hasattr(cls, '_ins') 为 False，代表对象 _ins 不存在，此时该条件 not hasattr(cls, '_ins') 为真，即此时执行 if 代码块里的内容
            cls._ins = super(A, cls).__new__(cls)  # 调用父类 __new__ 方法创建实例
        return cls._ins

# 使用
instance1 = A('first_value')
instance2 = A('second_value')
print(instance1.name)  # 输出 'second_value'
print(instance2.name)  # 输出 'second_value'

2、通过@classmethod

class Singleton:
    _instance = None

    @classmethod
    def get_instance(cls):
        if cls._instance is None:
            cls._instance = cls()
        return cls._instance

3、通过装饰器实现

def singleton(cls):
    instances = {}
    def get_instance(*args, **kwargs):
        if cls not in instances:
            instances[cls] = cls(*args, **kwargs)
        return instances[cls]
    return get_instance

@singleton
class MyClass:
    pass

4、通过导入模块时实现

# singleton.py
class Singleton:
    pass

# 使用时
import singleton
my_singleton = singleton.Singleton()

Python的模块是天然的单例模式，因为模块第一次导入时，只会引用而不会再次执行模块代码

5、通过元类实现

class SingletonMeta(type):
    _instances = {}
    def __call__(cls, *args, **kwargs):
        if cls not in cls._instances:
            cls._instances[cls] = super().__call__(*args, **kwargs)
        return cls._instances[cls]

class Singleton(metaclass=SingletonMeta):
    pass