常见的在Python中实现单例模式的三种方法

yipeiwu_com6年前Python基础

单例模式是一种常用的软件设计模式。在它的核心结构中只包含一个被称为单例类的特殊类。通过单例模式可以保证系统中一个类只有一个实例而且该实例易于外界访问,从而方便对实例个数的控制并节约系统资源。如果希望在系统中某个类的对象只能存在一个,单例模式是最好的解决方案。

单例模式的要点有三个;一是某个类只能有一个实例;二是它必须自行创建这个实例;三是它必须自行向整个系统提供这个实例。在Python中,单例模式有以下几种实现方式。

方法一、实现__new__方法,然后将类的一个实例绑定到类变量_instance上;如果cls._instance为None,则说明该类还没有被实例化过,new一个该类的实例,并返回;如果cls._instance不为None,直接返回_instance,代码如下:

class Singleton(object):
 
  def __new__(cls, *args, **kwargs):
    if not hasattr(cls, '_instance'):
      orig = super(Singleton, cls)
      cls._instance = orig.__new__(cls, *args, **kwargs)
    return cls._instance
 
class MyClass(Singleton):
  a = 1
 
one = MyClass()
two = MyClass()
 
#one和two完全相同,可以用id(), ==, is检测
print id(one)  # 29097904
print id(two)  # 29097904
print one == two  # True
print one is two  # True

方法二、本质上是方法一的升级版,使用__metaclass__(元类)的高级python用法,具体代码如下:

class Singleton2(type):
 
  def __init__(cls, name, bases, dict):
    super(Singleton2, cls).__init__(name, bases, dict)
    cls._instance = None
 
  def __call__(cls, *args, **kwargs):
    if cls._instance is None:
      cls._instance = super(Singleton2, cls).__call__(*args, **kwargs)
    return cls._instance
 
class MyClass2(object):
  __metaclass__ = Singleton2
  a = 1
 
one = MyClass2()
two = MyClass2()
 
print id(one)  # 31495472
print id(two)  # 31495472
print one == two  # True
print one is two  # True


方法三、使用Python的装饰器(decorator)实现单例模式,这是一种更Pythonic的方法;单利类本身的代码不是单例的,通装饰器使其单例化,代码如下:

def singleton(cls, *args, **kwargs):
  instances = {}
  def _singleton():
    if cls not in instances:
      instances[cls] = cls(*args, **kwargs)
    return instances[cls]
  return _singleton
 
@singleton
class MyClass3(object):
  a = 1
 
one = MyClass3()
two = MyClass3()
 
print id(one)  # 29660784
print id(two)  # 29660784
print one == two  # True
print one is two  # True

相关文章

介绍Python的Django框架中的静态资源管理器django-pipeline

 django-pipeline 是一个 Django 下非常方便的静态资源管理 app,尤其是 1.2 版本之后,利用 django-staticfiles 的collect...

Django中使用celery完成异步任务的示例代码

Django中使用celery完成异步任务的示例代码

本文主要介绍如何在django中用celery完成异步任务,web项目中为了提高用户体验可以对一些耗时操作放到异步队列中去执行,例如激活邮件,后台计算操作等等 当前项目环境为: djan...

Python 3 判断2个字典相同

下面先给大家介绍下Python 3 判断2个字典相同的方法, Python自带的数据结构dict非常好用,之前不知道怎么比较2个字典是否相同,做法是一个一个key比较过去。。。 现在想到...

用python建立两个Y轴的XY曲线图方法

用python建立两个Y轴的XY曲线图方法

想把python提取出来的 加载点反力和某个单元的应力画在同一个XY曲线图上,由于两者数量级差太远,故而需要建立有两个Y轴的XY曲线图。 效果为: 代码如下: #创建Quatype,...

Python3.6正式版新特性预览

按照Python官网上的计划,Python3.6正式版期望在2016-12-16号发布,也就是这周五。从去年的5月份开始,Python3.6版本就已经动手开发了,期间也断断续续的发布了4...