3分钟学会设计模式 -- 单例模式

►单例模式

►使用场景

在编写软件时,对于某些类来说,只有一个实例很重要。例如,一个系统中可以存在多个打印任务,但是只能有一个正在工作的任务;一个系统中可以多次查询数据库,但是只需要一个连接,而不是每次查询都重新创建一个连接,因为重复创建数据库连接会浪费内存资源。因此这种情况下确保系统中某个对象的唯一性即一个类只能有一个实例非常重要。

如何保证一个类只有一个实例并方便访问呢?定义一个全局变量可以确保对象随时可以访问,但不能防止实例化多个对象。一个更好的解决办法是让类自身负责保存它的唯一实例。这个类可以保证没有其他实例被创建,并且它可以提供一个访问该实例的方法。这就是单例模式的使用场景。

►python实现

python中实现单例模式的方法很多,常用方法如下:

重写__new__

类实例化时是调用__new__方法创建对象的,所以只要控制__new__方法创建对象是只生成一个实例即可。

复制代码
class DB:
    instance = None
 
 
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        if cls.instance is None:
            cls.instance = super().__new__(cls, *args, **kwargs)
        return cls.instance
db1 = DB()
db2 = DB()
print(db1)
print(db2)

运行代码结果如下:

复制代码
<__main__.DB object at 0x000001BD06E55F70>
<__main__.DB object at 0x000001BD06E55F70>

►装饰器

将类的唯一实例保存在类属性上,然后通过类装饰器,在实例化时检查这个属性来控制只生成一个实例。

复制代码
def single_obj(cls):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        if cls.instance is None:
            cls.instance = cls(*args, **kwargs)
        return cls.instance
    return wrapper
 
@single_obj
class DB:
    instance = None
 
db1 = DB()
db2 = DB()
print(db1)
print(db2)

运行代码结果如下:

复制代码
<__main__.DB object at 0x000001E485395970>
<__main__.DB object at 0x000001E485395970>

►元类

python中元类是用于创建类对象的类,类对象创建实例对象时一定会调用__call__方法,因此重写元类的__call__方法,保证在调用__call__时只创建一个实例即可。

复制代码
class SingleObj(type):
    def __call__(cls, *args, **kwargs):
        if getattr(cls, 'instance', None) is None:
            cls.instance = super().__call__(*args, **kwargs)
        return cls.instance
 
class DB(metaclass=SingleObj):
    pass
 
db1 = DB()
db2 = DB()
 
print(db1)
print(db2)

代码运行结果如下:

复制代码
<__main__.DB object at 0x00000252D5AE4F70>
<__main__.DB object at 0x00000252D5AE4F70>

最后感谢每一个认真阅读我文章的人,礼尚往来总是要有的,虽然不是什么很值钱的东西,如果你用得到的话可以直接拿走:

相关推荐
tuokuac2 分钟前
@Configuration类中定义的@Bean方法
java
hu_yuchen4 分钟前
问卷系统自动化测试报告
软件测试·python
百锦再25 分钟前
第8章 模块系统
android·java·开发语言·python·ai·rust·go
没有bug.的程序员28 分钟前
Eureka 注册中心原理与服务注册发现机制
java·spring·云原生·eureka·架构·注册中心·服务注册发现
optimistic_chen29 分钟前
【Java EE进阶 --- SpringBoot】统一功能处理
java·spring boot·java-ee·json·统一功能处理
西岭千秋雪_42 分钟前
Zookeeper数据结构
java·数据结构·分布式·zookeeper
青云交44 分钟前
Java 大视界 --Java 大数据机器学习模型在金融风险压力测试中的应用与验证
java·随机森林·机器学习·lstm·压力测试·联邦学习·金融风险
程序编程- Java1 小时前
和平精英java 游戏程序
java·游戏程序·安全架构·玩游戏
oioihoii1 小时前
C++中的多态:动态多态与静态多态详解
java·开发语言·c++
毕设源码-朱学姐1 小时前
【开题答辩全过程】以 基于Java的医务室病历管理小程序为例,包含答辩的问题和答案
java·开发语言·小程序