Python 面向对象之单例模式

【一】单例模式概念

  • 单例模式是一种设计模式,其核心思想是确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。
  • 单例模式通常用于管理共享的资源,例如配置信息、数据库连接、线程池等。
  • 关键点在于如何判断这个类是否已经实例化
    • 通过模块导入:借助模块的底层导入原理
    • 通过元类实现:元类的魔法方法__call__会在实例化之前执行,可以进行判断
    • 通过装饰器实现:装饰器也会在实例化之前操作,可以尽心判断

【二】单例模式实现方法

【1】通过模块导入

  • 这是最简单并且最好理解的方法,建议就用这个
python 复制代码
# module.py文件内容
class FuncTools(object):
    pass
func_tools = FuncTools()
python 复制代码
# 需要导入这个功能对象的文件
from module import func_tools
functools......
  • 模块只会导入一次,第二次导入时在内存中找到了这个实例对象,所以就不会再次生成一个新的实例

【2】通过元类实现

  • 有一点难度
python 复制代码
class MyMeta(type):
    __have_instance = None

    def __call__(cls, *args, **kwargs):
        if not cls.__have_instance:
            obj = super().__call__(*args, **kwargs)
            cls.__have_instance = obj
        return cls.__have_instance

class Student(metaclass=MyMeta):
    def __init__(self, name):
        self.name = name

student_one = Student("bruce")
print(student_one.name, id(student_one))
# bruce 2973012426224
student_two = Student("tom")
print(student_two.name, id(student_two))
# bruce 2973012426224
  • 在生成实例(student_one)的时候触发元类(MyMeta)的__call__方法进行判断没有实例,创建了实例
  • 在生成第二个实例(student_two)的时候再次触发元类(MyMeta)的__call__方法进行判断,有了实例直接返回已经存在,所以不会创建新的实例
  • 为什么是用的元类(MyMeta)的__call__方法呢?
    • 因为__init____new__都是在定义类(Student)的时候执行的
    • 仅执行了一次,并且还是在实例(student_one)之前触发的
    • 所以只能用元类(MyMeta)的__call__

【3】通过装饰器实现

  • 理解难度比元类好一点
python 复制代码
def singleton(cls):
    cls_dict = {}
    def inner(*args, **kwargs):
        if cls not in cls_dict.keys():
            cls_dict[cls] = cls(*args, **kwargs)
        return cls_dict[cls]
    return inner
@singleton
class Student(object):
    def __init__(self, name):
        self.name = name

student_one = Student("bruce")
print(student_one.name, id(student_one))
student_two = Student("tom")
print(student_two.name, id(student_two))
  • 通过装饰器singleton装饰类(Student
  • 在生成第一个学生(bruce)时,判断没有这个类没有产生实例,所以创建了实例(student_one
  • 在生成第二个学生(tom)时,判断这个类已经生成过实例,所以没有创建新的,返回第一次生成的实例(student_one

【三】总结

相关推荐
我的xiaodoujiao20 分钟前
使用 Python 语言 从 0 到 1 搭建完整 Web UI自动化测试学习系列 38--Allure 测试报告
python·学习·测试工具·pytest
Boilermaker19926 小时前
[Java 并发编程] Synchronized 锁升级
java·开发语言
沈浩(种子思维作者)7 小时前
真的能精准医疗吗?癌症能提前发现吗?
人工智能·python·网络安全·健康医疗·量子计算
MM_MS7 小时前
Halcon变量控制类型、数据类型转换、字符串格式化、元组操作
开发语言·人工智能·深度学习·算法·目标检测·计算机视觉·视觉检测
꧁Q༒ོγ꧂7 小时前
LaTeX 语法入门指南
开发语言·latex
njsgcs7 小时前
ue python二次开发启动教程+ 导入fbx到指定文件夹
开发语言·python·unreal engine·ue
alonewolf_997 小时前
JDK17新特性全面解析:从语法革新到模块化革命
java·开发语言·jvm·jdk
io_T_T7 小时前
迭代器 iteration、iter 与 多线程 concurrent 交叉实践(详细)
python
古城小栈8 小时前
Rust 迭代器产出的引用层数——分水岭
开发语言·rust
华研前沿标杆游学8 小时前
2026年走进洛阳格力工厂参观游学
python