Python设计模式之单例模式实例

yipeiwu_com6年前Python基础

注:使用的是Python 2.7。

一个简单实现

复制代码 代码如下:

class Foo(object):
    __instance = None
    def __init__(self):
        pass
    @classmethod
    def getinstance(cls):
        if(cls.__instance == None):
            cls.__instance = Foo()
        return cls.__instance

if __name__ == '__main__':
    foo1 = Foo.getinstance()
    foo2 = Foo.getinstance()
    print id(foo1)
    print id(foo2)
    print id(Foo())


输出的前两个结果是相同的(id(foo1)与id(foo2)的值相同),第三个结果和前两个不同。这里类方法getinstance()用于获取单例,但是类本身也可以实例化,这样的方式其实并不符合单例模式的要求。但是这样做也有好处,代码简单,大家约定好这样子调用就行了。但是最好在类的命名上也体现了出来这是一个单例类,例如Foo_singleton。

换一个思路

先说一下init和new的区别:

复制代码 代码如下:

class Foo(object):
    __instance = None
    def __init__(self):
        print 'init'
if __name__ == '__main__':
    foo = Foo()

运行结果是:
复制代码 代码如下:

init

而下面的示例:
复制代码 代码如下:

class Foo(object):
    __instance = None
    def __init__(self):
        print 'init'
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print 'new'

if __name__ == '__main__':
    foo = Foo()


运行结果是:
复制代码 代码如下:
new

new是一个类方法,会创建对象时调用。而init方法是在创建完对象后调用,对当前对象的实例做一些一些初始化,无返回值。如果重写了new而在new里面没有调用init或者没有返回实例,那么init将不起作用。以下内容引用自http://docs.python.org/2/reference/datamodel.html#object.new

复制代码 代码如下:

If __new__() returns an instance of cls, then the new instance's __init__() method will be invoked like __init__(self[, ...]), where self is the new instance and the remaining arguments are the same as were passed to __new__().

If __new__() does not return an instance of cls, then the new instance's __init__() method will not be invoked.


这样做:
复制代码 代码如下:

class Foo(object):
    __instance = None
    def __init__(self):
        print 'init'

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print 'new'
        if cls.__instance == None:
            cls.__instance = cls.__new__(cls, *args, **kwargs)
        return cls.__instance

if __name__ == '__main__':
    foo = Foo()

    错误如下:

复制代码 代码如下:

RuntimeError: maximum recursion depth exceeded in cmp

而这样也有一样的错误:

复制代码 代码如下:

class Foo(object):
    __instance = None
    def __init__(self):
        if self.__class__.__instance == None:
            self.__class__.__instance = Foo()
        print 'init'

if __name__ == '__main__':
    foo = Foo()


该怎么做呢?

下面参考了http://stackoverflow.com/questions/31875/is-there-a-simple-elegant-way-to-define-singletons-in-python/31887#31887:

复制代码 代码如下:

class Foo(object):
    __instance = None
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print 'hhhhhhhhh'
        if not cls.__instance:
            cls.__instance = super(Foo, cls).__new__(cls, *args, **kwargs)
        return cls.__instance

    def hi(self):
        print 'hi, world'
        print 'hi, letian'

if __name__ == '__main__':
    foo1 = Foo()
    foo2 = Foo()
    print id(foo1)
    print id(foo2)
    print isinstance(foo1, object)
    print isinstance(foo1, Foo)
    foo1.hi()


运行结果:
复制代码 代码如下:

hhhhhhhhh
hhhhhhhhh
39578896
39578896
True
True
hi, world
hi, letian

那么,到底发生了什么,我们先回顾一下super:

复制代码 代码如下:

>>> print super.__doc__
super(type) -> unbound super object
super(type, obj) -> bound super object; requires isinstance(obj, type)
super(type, type2) -> bound super object; requires issubclass(type2, type)
Typical use to call a cooperative superclass method:
class C(B):
    def meth(self, arg):
        super(C, self).meth(arg)

可以肯定上面的单例模式代码中的这一行代码:
复制代码 代码如下:

cls.__instance = super(Foo, cls).__new__(cls, *args, **kwargs)

super(Foo, cls)是object,super(Foo, cls).new方法使用的是object的new方法。我们看一下object.new方法的作用:
复制代码 代码如下:

>>> print object.__new__.__doc__
T.__new__(S, ...) -> a new object with type S, a subtype of T

如果是一个继承链

复制代码 代码如下:

class Fo(object):
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print 'hi, i am Fo'
        return  super(Fo, cls).__new__(cls, *args, **kwargs)

class Foo(Fo):
    __instance = None
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        if not cls.__instance:
            print Foo is cls
            print issubclass(cls, Fo)
            print issubclass(cls, object)
            cls.__instance = super(Foo, cls).__new__(cls, *args, **kwargs)
        return cls.__instance

    def hi(self):
        print 'hi, world'

if __name__ == '__main__':
    foo1 = Foo()
    foo1.hi()
    print isinstance(foo1, Foo)
    print isinstance(foo1, Fo)
    print isinstance(foo1, object)


运行结果如下:
复制代码 代码如下:

True
True
True
hi, i am Fo
hi, world
True
True
True

如果如下定义Fo,也正常运行:
复制代码 代码如下:

class Fo(object):
    pass

但是,若这样定义:
复制代码 代码如下:

class Fo(object):
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print 'hi, i am Fo'

运行时报错如下:
复制代码 代码如下:

AttributeError: 'NoneType' object has no attribute 'hi'

相关文章

利用Python实现原创工具的Logo与Help

利用Python实现原创工具的Logo与Help

前言 当我们使用Python完成自己的原创的工具时,比如:端口扫描、弱口令爆破等。你是否想过添加自己的Logo,以及简要的帮助信息? 如下: Sqlmap的Logo Nmap的说...

Python中多线程thread与threading的实现方法

学过Python的人应该都知道,Python是支持多线程的,并且是native的线程。本文主要是通过thread和threading这两个模块来实现多线程的。 python的thread...

python中文分词教程之前向最大正向匹配算法详解

前言 大家都知道,英文的分词由于单词间是以空格进行分隔的,所以分词要相对的容易些,而中文就不同了,中文中一个句子的分隔就是以字为单位的了,而所谓的正向最大匹配和逆向最大匹配便是一种分词匹...

Django之PopUp的具体实现方法

步骤一:index页面处理 <!DOCTYPE html> <html lang="en"> <head> <meta charset=...

Python制作数据导入导出工具

python 2.6编写,自己瞎写的,备用 ''' Export and Import ElasticSearch Data. Simple Example At __mai...