单例设计模式

单例

目标

• 单例设计模式
• __init__方法
• Python中的单例

01 单例设计模式

• 设计模式
  
  • 设计模式 是 前人工作的总结和提炼，通常，被人们广泛流传的设计模式都是针对 某一特定问题 的成熟的解决方案
  • 使用 设计模式 是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性
• 单例设计模式
  
  • 目的 —— 让 类 创建对象，在系统中 只有 唯一的实例
  • 每一次执行类名返回的对象，内存地址是相同的

单例设计模式的应用场景

• 音乐播放 对象
• 回收站 对象
• 打印机 对象
• …..
• 、

02__new__方法

• 在使用 类名() 创建对象时，Python 的解释器 首先 会 调用__init__方法为对象 分配空间

• __new__ 是一个 由object 基类提供的 内置的静态方法，主要作用有两个:

  • ) 在内存中为对象 分配内存空间
  • ) 返回 对象的引用

• Python 的解释器获得对象的 引用 后，将引用作为第一个参数 ,传递给__init__方法

  重写__init__方法 的代码非常固定!

• 重写__new__方法 一定要 return super().__new__(cls)

• 否则Python 的解释器 得不到 分配了空间的 对象引用，就不会调用对象的初始化方法

• 注意，__new__是一个静态方法，在调用时候需要 主动传递cls参数

class MusicPlayer(object):

    def __new__(cls, *args, **kwargs):  # *args 多值元祖参数 **kwargs多值字典参数
        # 1. 创建对象时，new方法会被自动调用
        print("创建对象，分配空间")

        # 2. 为对象分配空间 调用父类方法
        instance = super().__new__(cls)  # new方法时一个静态方法，静态方法调用父类方法时，一定要传递cls这个参数
        # 3. 返回对象的引用
        return instance

    def __init__(self):
        print("播放器初始化")


# 创建播放器对象
player = MusicPlayer()
print(player)

03 Python中的单例

• 单例 — 让 类 创建的对象， 在系统中 只有唯一的一个实例

  1. 定义一个 类属性， 初始值是 None, 用来记录 单例对象的引用
  2. 重写__new__方法
  3. 如果 类属性 is None,调用父类方法分配空间， 并在类属性中记录结果
  4. 返回 类属性 中记录的 对象引用， 不再调用父类的分配空间这个方法

class MusicPlayer(object):

    # 1.定义一个类属性，记录第一个被常见对象的引用
    instance = None

    # 2.改造new方法. __new__是一个静态方法，在调用时候需要 主动传递cls参数
    def __new__(cls, *args, **kwargs):

        # 2.1 判断类属性是否是一个空对象
        if cls.instance is None:
            # 2.2 如果对象没有创建，调用父类的方法，为第一个对象分配空间
            cls.instance = super().__new__(cls)

        # 2.3 把类属性保存的对象引用返回
        return cls.instance


# 创建多个对象
player1 = MusicPlayer()
print(player1)  # 内存地址

player2 = MusicPlayer()
print(player2)

只执行一次初始化动作

• 在每次使用 类名() 创建对象时， Python的解释器都会自动调用两个方法:
  
  • __new__分配空间
  • __init__对象初始化
• 在上一小节对__new__方法改造之后，每次都会得到 第一次被创建对象的引用
• 但是: 初始化方法还会被再次调用

需求

• 让 初始化动作 只被 执行一次

解决办法

1. 定义一个类属性init_flag标记是否 执行过初始化动作，初始值为Flase
2. 在__init__方法中，判断init_flag，如果为Flase就执行初始化动作
3. 然后将init_flag设置为True
4. 这样，再次 自动 调用__init__ 方法时，初始化动作就不会被再次执行了

class MusicPlayer(object):

    # 1.定义一个类属性，记录第一个被常见对象的引用
    instance = None

    # A1. 记录是否执行过初始化动作
    init_flag = False

    # 2.改造new方法 __new__是一个静态方法，在调用时候需要 主动传递cls参数
    def __new__(cls, *args, **kwargs):

        # 2.1 判断类属性是否是一个空对象
        if cls.instance is None:
            # 2.2 如果对象没有创建，调用父类的方法，为第一个对象分配空间
            cls.instance = super().__new__(cls)

        # 2.3 把类属性保存的对象引用返回
        return cls.instance

    def __init__(self):  # 有时候希望初始化动作只执行一次
        # A2. 判断是否执行过初始化动作
        if MusicPlayer.init_flag:  # 类属性为真
            return
        # A3. 如果没有执行过，再来执行初始化动作
        print("初始化播放器")
        # A4. 修改类属性
        MusicPlayer.init_flag = True


# 创建多个对象
player1 = MusicPlayer()
print(player1)  # 内存地址

player2 = MusicPlayer()
print(player2)