Python 中的单例模式
来源:互联网 发布:万德数据 编辑:程序博客网 时间:2024/06/08 07:19
单例模式
单例模式(Singleton Pattern)是一种常用的软件设计模式,该模式的主要目的是确保某一个类只有一个实例存在。当你希望在整个系统中,某个类只能出现一个实例时,单例对象就能派上用场。
比如,某个服务器程序的配置信息存放在一个文件中,客户端通过一个 AppConfig 的类来读取配置文件的信息。如果在程序运行期间,有很多地方都需要使用配置文件的内容,也就是说,很多地方都需要创建 AppConfig 对象的实例,这就导致系统中存在多个 AppConfig 的实例对象,而这样会严重浪费内存资源,尤其是在配置文件内容很多的情况下。事实上,类似 AppConfig 这样的类,我们希望在程序运行期间只存在一个实例对象。
在 Python 中,我们可以用多种方法来实现单例模式:
- 使用模块
- 使用 __new__
- 使用装饰器(decorator)
使用模块
其实,Python 的模块就是天然的单例模式,因为模块在第一次导入时,会生成 .pyc 文件,当第二次导入时,就会直接加载 .pyc 文件,而不会再次执行模块代码。因此,我们只需把相关的函数和数据定义在一个模块中,就可以获得一个单例对象了。如果我们真的想要一个单例类,可以考虑这样做:
# mysingleton.pyclass My_Singleton(object): def foo(self): passmy_singleton = My_Singleton()
将上面的代码保存在文件 mysingleton.py 中,然后这样使用:
from mysingleton import my_singletonmy_singleton.foo()
使用 __new__
为了使类只能出现一个实例,我们可以使用 __new__ 来控制实例的创建过程,代码如下:
class Singleton(object): _instance = None def __new__(cls, *args, **kw): if not cls._instance: cls._instance = super(Singleton, cls).__new__(cls, *args, **kw) return cls._instance class MyClass(Singleton): a = 1
在上面的代码中,我们将类的实例和一个类变量 _instance 关联起来,如果 cls._instance 为 None 则创建实例,否则直接返回 cls._instance。
执行情况如下:
>>> one = MyClass()>>> two = MyClass()>>> one == twoTrue>>> one is twoTrue>>> id(one), id(two)(4303862608, 4303862608)
使用装饰器
我们知道,装饰器(decorator)可以动态地修改一个类或函数的功能。这里,我们也可以使用装饰器来装饰某个类,使其只能生成一个实例,代码如下:
from functools import wrapsdef singleton(cls): instances = {} @wraps(cls) def getinstance(*args, **kw): if cls not in instances: instances[cls] = cls(*args, **kw) return instances[cls] return getinstance@singletonclass MyClass(object): a = 1
在上面,我们定义了一个装饰器 singleton,它返回了一个内部函数 getinstance,该函数会判断某个类是否在字典 instances 中,如果不存在,则会将 cls 作为 key,cls(*args, **kw) 作为 value 存到 instances 中,否则,直接返回 instances[cls]。
使用 metaclass
元类(metaclass)可以控制类的创建过程,它主要做三件事:
- 拦截类的创建
- 修改类的定义
- 返回修改后的类
使用元类实现单例模式的代码如下:
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]# Python2class MyClass(object): __metaclass__ = Singleton# Python3# class MyClass(metaclass=Singleton):# pass
小结
Python 的模块是天然的单例模式,这在大部分情况下应该是够用的,当然,我们也可以使用装饰器、元类等方法
- Python 中的单例模式
- Python 中的单例模式
- python中的单例模式
- Python 中的单例模式
- Python中的单例模式实现
- Python单例模式
- Python单例模式
- 单例模式(python)
- python单例模式
- python单例模式
- python 单例模式
- python单例模式
- python单例模式
- python单例模式
- Python 单例模式
- Python 单例模式
- Python -- 单例模式
- Python单例模式
- 当国家选择是香港时运输方式:EUB、EUB2、SHEUB 中的邮编栏置灰
- bitset位集合容器
- aizu/aoj-0118-Property Distribution
- AES加密算法(加密字符串):Rijndael
- 用到qsort的一道题(+qsort模板)
- Python 中的单例模式
- mybatis-01
- 用css截取字符实现文字自动截断隐藏溢出文本
- 微信小程序篇(微信小程序的支付)
- set用法
- Python 实现Pat 1005. Spell It Right (20)
- POJ 2339 Rock, Scissors, Paper 笔记
- hdu5584 lcm&gcd
- 在grub中添加win7(以及从win7来的win10)的启动项