python3中的單例模式Singleton

weixin_34162695發表於2019-01-21
Python單例模式
#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Date    : 2019-01-21 09:09:09
# @Author  : cdl (1217096231@qq.com)
# @Link    : https://github.com/cdlwhm1217096231/python3_spider
# @Version : $Id$


"""
單例模式singleton:一種常見的軟體設計模式，該模式的主要目的是確保某一個類只有一個例項存在。當你希望在整個系統中，某個類只能出現一個例項時，單例物件就能派上用場。
在 Python 中，我們可以用多種方法來實現單例模式:
1.使用模組
2.使用__new__
3.使用裝飾器
4.使用元類
"""

# 1.使用模組
"""
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程式碼。因此，我們只需把相關的函式和資料定義在一個模組中，就可以獲得一個單例物件了
"""
from mysingleton import my_singleton

my_singleton.foo()


# 2.使用__new__()
"""
為了使類只能出現一個例項，可以使用__new__來控制例項的建立過程
"""


class Singleton(object):
    _instance = None  # 類變數

    def __new__(cls, *args, **kw):
        if not cls._instance:
            cls._instance = super(Singleton, cls).__new__(
                cls, *args, **kw)  # 將類的例項和一個類變數 _instance 關聯起來
        return cls._instance


class MyClass(Singleton):
    a = 1


one = MyClass()
two = MyClass()
print(one is two)
print(id(one), id(two))

# 3.使用裝飾器
"""
裝飾器（decorator）可以動態地修改一個類或函式的功能。也可以使用裝飾器來裝飾某個類，使其只能生成一個例項
"""
from functools import wraps

# 定義了一個裝飾器 singleton，它返回了一個內部函式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]


def singleton(cls):
    instances = {}

    @wraps(cls)
    def getinstance(*args, **kwargs):
        if cls not in instances:
            instances[cls] = cls(*args, **kwargs)
        return instances[cls]
    return getinstance


# 被裝飾的函式
@singleton
class MyClass(object):
    a = 1


# 4.使用元類metaclass
"""
元類（metaclass）可以控制類的建立過程，它主要做三件事：
a.攔截類的建立
b.修改類的定義
c.返回修改後的類
"""


class Singleton(type):
    _instances = {}

    def __call__(cls, *args, **kwargs):
        if cls not in cls._instances:
            cls._instances[cls] = super(
                Singleton, cls).__call__(*args, **kwargs)
        return cls._instances[cls]


class MyClass(metaclass=Singleton):
    pass

參考部落格

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