Python中的單例模式

church 發(fā)布于2019-07-30 16:19 / 1123人閱讀

摘要：使用元類(lèi)可以控制類(lèi)的創(chuàng)建過(guò)程，它主要做三件事攔截類(lèi)的創(chuàng)建修改類(lèi)的定義返回修改后的類(lèi)使用元類(lèi)實(shí)現(xiàn)單例模式的代碼如下執(zhí)行結(jié)果

單例模式

單例模式（Singleton Pattern）是一種常用的軟件設(shè)計(jì)模式，該模式的主要目的是確保某一個(gè)類(lèi)只有一個(gè)實(shí)例存在。當(dāng)你希望在整個(gè)系統(tǒng)中，某個(gè)類(lèi)只能出現(xiàn)一個(gè)實(shí)例時(shí)，單例對(duì)象就能派上用場(chǎng)。

比如，某個(gè)服務(wù)器程序的配置信息存放在一個(gè)文件中，客戶(hù)端通過(guò)一個(gè) AppConfig 的類(lèi)來(lái)讀取配置文件的信息。如果在程序運(yùn)行期間，有很多地方都需要使用配置文件的內(nèi)容，也就是說(shuō)，很多地方都需要?jiǎng)?chuàng)建 AppConfig 對(duì)象的實(shí)例，這就導(dǎo)致系統(tǒng)中存在多個(gè) AppConfig 的實(shí)例對(duì)象，而這樣會(huì)嚴(yán)重浪費(fèi)內(nèi)存資源，尤其是在配置文件內(nèi)容很多的情況下。事實(shí)上，類(lèi)似 AppConfig 這樣的類(lèi)，我們希望在程序運(yùn)行期間只存在一個(gè)實(shí)例對(duì)象。

在 Python 中，我們可以用多種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)單例模式：

使用模塊

使用 new

使用裝飾器（decorator）

使用元類(lèi)（metaclass）

使用模塊

其實(shí)，Python 的模塊就是天然的單例模式，因?yàn)槟K在第一次導(dǎo)入時(shí)，會(huì)生成 .pyc 文件，當(dāng)?shù)诙螌?dǎo)入時(shí)，就會(huì)直接加載 .pyc 文件，而不會(huì)再次執(zhí)行模塊代碼。因此，我們只需把相關(guān)的函數(shù)和數(shù)據(jù)定義在一個(gè)模塊中，就可以獲得一個(gè)單例對(duì)象了。如果我們真的想要一個(gè)單例類(lèi)，可以考慮這樣做：

#!/usr/bin/env python
# _*_ coding:utf-8 _*_
__author__ = "junxi"


class MySingleton(object):
    def foo(self):
        pass
    
my_singleton = MySingleton()

將上面的代碼保存在文件 mysingleton.py 中，然后這樣使用：

from mysingleton import my_singleton
my_singleton.foo()

使用 new

為了使類(lèi)只能出現(xiàn)一個(gè)實(shí)例，我們可以使用 new 來(lái)控制實(shí)例的創(chuàng)建過(guò)程，代碼如下：

class Singleton(object):
    _instance = None

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        if not cls._instance:
            cls._instance = super(Singleton, cls).__new__(cls, *args, **kwargs)
        return cls._instance


class MyClass(Singleton):
    a = 1

one = MyClass()
two = MyClass()
print "one == two: ", (one == two)
print "id(one): ", id(one)
print "id(two): ", id(two)

執(zhí)行結(jié)果：

one == two:  True
id(one):  50662032
id(two):  50662032

使用裝飾器

我們知道，裝飾器（decorator）可以動(dòng)態(tài)地修改一個(gè)類(lèi)或函數(shù)的功能。這里，我們也可以使用裝飾器來(lái)裝飾某個(gè)類(lèi)，使其只能生成一個(gè)實(shí)例，代碼如下：

from functools import wraps


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


@singleton
class MyClass(object):
    a = 1

在上面，我們定義了一個(gè)裝飾器 singleton，它返回了一個(gè)內(nèi)部函數(shù) getinstance，該函數(shù)會(huì)判斷某個(gè)類(lèi)是否在字典 instances 中，如果不存在，則會(huì)將 cls 作為 key，cls(args, *kw) 作為 value 存到 instances 中，否則，直接返回 instances[cls]。

使用 metaclass

元類(lèi)（metaclass）可以控制類(lèi)的創(chuàng)建過(guò)程，它主要做三件事：

攔截類(lèi)的創(chuàng)建
修改類(lèi)的定義
返回修改后的類(lèi)
使用元類(lèi)實(shí)現(xiàn)單例模式的代碼如下：

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]
    
# python2
class MyClass(object):
    __metaclass__ = Singleton
    a = 1
    
    
# python3
# class MyClass(metaclass=Singleton)
#    pass

a = MyClass()
b = MyClass()
print a.a
print "a is b ? ", (a is b)

執(zhí)行結(jié)果：

1
a is b ?  True

云服務(wù)器 GPU云服務(wù)器單例模式單例模式實(shí)現(xiàn) 單例模式總結(jié) pdo單例模式

文章版權(quán)歸作者所有，未經(jīng)允許請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載,若此文章存在違規(guī)行為，您可以聯(lián)系管理員刪除。

轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明本文地址：http://systransis.cn/yun/41610.html

發(fā)表評(píng)論

登陸后可評(píng)論

0條評(píng)論

church

男|高級(jí)講師

我要關(guān)注我要私信

TA的文章

穩(wěn)愛(ài)云：香港CN2 GIA，2核/2G/20M帶寬，月付34元，美國(guó)CERA聯(lián)通首月半價(jià)25元，簡(jiǎn)單

閱讀 3415·2021-10-11 11:06
Making An Indicator With Pure CSS

閱讀 2196·2019-08-29 11:10
[譯] 究竟什么是DOM？!

閱讀 1957·2019-08-26 18:18
mac 下安裝Nginx 和反向代理

閱讀 3264·2019-08-26 13:34
Promise 對(duì)象的理解

閱讀 1572·2019-08-23 16:45
js秒數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)分秒（hh:mm:ss）

閱讀 1047·2019-08-23 16:29
用Vue開(kāi)發(fā)仿旅游站webapp項(xiàng)目總結(jié) （上）

閱讀 2810·2019-08-23 13:11
PDF.js實(shí)現(xiàn)個(gè)性化PDF渲染（文本復(fù)制）

閱讀 3244·2019-08-23 12:58

成人国产在线小视频_日韩寡妇人妻调教在线播放_色成人www永久在线观看_2018国产精品久久_亚洲欧美高清在线30p_亚洲少妇综合一区_黄色在线播放国产_亚洲另类技巧小说校园_国产主播xx日韩_a级毛片在线免费

資訊專(zhuān)欄INFORMATION COLUMN

上云采購(gòu)季！| 2核2G4M爆款云服務(wù)器低至59元/年，更有多臺(tái)、長(zhǎng)期優(yōu)惠，快來(lái)選購(gòu)！

Python中的單例模式

相關(guān)文章