python一种用classmethod实现单例模式方法的探讨

最新推荐文章于 2025-06-11 09:30:17 发布

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本文探讨了一种使用Python的classmethod实现单例模式的方法，通过修改__init__防止直接实例化，并利用__new__函数确保唯一实例。此外，提到了通过staticmethod也能达到相同效果。

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初步实现代码如下：

class Singleton(object):
    instance = None

    def __init__(self):
        pass

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

a = Singleton.get_instance()
b = Singleton.get_instance()
print('a id=', id(a))
print('b id=', id(b))

输出：

>>> a id= 39314488
>>> b id= 39314488

通过get_instance函数返回实例初步实现了效果，但是这个类可以实例化，这就达不到单例的效果，见如下的代码：

class Singleton(object):
    instance = None

    def __init__(self):
        pass

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

a = Singleton.get_instance()
b = Singleton.get_instance()
c = Singleton()
print('a id=', id(a))
print('b id=', id(b))
print('c id=', id(c))

输出：

>>> a id= 43371992
>>> b id= 43371992
>>> c id= 43384904

c是通过类实例化的id和a、b的不一样。

有没有办法禁止通过类来实例化呢？我们可以在__init__中做文章，在__init__中抛出异常即可禁止实例化了，但是还是有问题，因为get_instance里面就是通过类来实例化的：

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

除了通过类来实例化就没有其他方法实例化了吗？有，我们可以通过父类object的__new__函数来实例化， get_instance函数修改为：

@classmethod
def get_instance(cls):
    if Singleton.instance is None:
        Singleton.instance = object.__new__(Singleton)
    return Singleton.instance

完整代码如下：

class Singleton(object):
    instance = None

    def __init__(self):
        raise SyntaxError('can not instance, please use get_instance')

    @classmethod
    def get_instance(cls):
        if Singleton.instance is None:
            Singleton.instance = object.__new__(Singleton)
        return Singleton.instance

a = Singleton.get_instance()
b = Singleton.get_instance()
print('a id=', id(a))
print('b id=', id(b))

c = Singleton()
print('c id=', id(c))

输出：

>>> Traceback (most recent call last):
  File "E:/Code/python3/otherTest/classmethodSingleton.py", line 18, in <module>
    c = Singleton()
  File "E:/Code/python3/otherTest/classmethodSingleton.py", line 5, in __init__
    raise SyntaxError('can not instance, please use get_instance')
SyntaxError: can not instance, please use get_instance
>>> a id= 39125064
>>> b id= 39125064

从完整代码和输出可以看出只能通过get_instance获取实例，不能通过类来实例化，通过类来实例化会报异常。

PS：同样的通过staticmethod也能实现单例模式，见python一种用staticmethod实现单例模式方法的探讨。