常见的在Python中实现单例模式的三种方法

yipeiwu_com5年前Python基础

单例模式是一种常用的软件设计模式。在它的核心结构中只包含一个被称为单例类的特殊类。通过单例模式可以保证系统中一个类只有一个实例而且该实例易于外界访问,从而方便对实例个数的控制并节约系统资源。如果希望在系统中某个类的对象只能存在一个,单例模式是最好的解决方案。

单例模式的要点有三个;一是某个类只能有一个实例;二是它必须自行创建这个实例;三是它必须自行向整个系统提供这个实例。在Python中,单例模式有以下几种实现方式。

方法一、实现__new__方法,然后将类的一个实例绑定到类变量_instance上;如果cls._instance为None,则说明该类还没有被实例化过,new一个该类的实例,并返回;如果cls._instance不为None,直接返回_instance,代码如下:

class Singleton(object):
 
  def __new__(cls, *args, **kwargs):
    if not hasattr(cls, '_instance'):
      orig = super(Singleton, cls)
      cls._instance = orig.__new__(cls, *args, **kwargs)
    return cls._instance
 
class MyClass(Singleton):
  a = 1
 
one = MyClass()
two = MyClass()
 
#one和two完全相同,可以用id(), ==, is检测
print id(one)  # 29097904
print id(two)  # 29097904
print one == two  # True
print one is two  # True

方法二、本质上是方法一的升级版,使用__metaclass__(元类)的高级python用法,具体代码如下:

class Singleton2(type):
 
  def __init__(cls, name, bases, dict):
    super(Singleton2, cls).__init__(name, bases, dict)
    cls._instance = None
 
  def __call__(cls, *args, **kwargs):
    if cls._instance is None:
      cls._instance = super(Singleton2, cls).__call__(*args, **kwargs)
    return cls._instance
 
class MyClass2(object):
  __metaclass__ = Singleton2
  a = 1
 
one = MyClass2()
two = MyClass2()
 
print id(one)  # 31495472
print id(two)  # 31495472
print one == two  # True
print one is two  # True


方法三、使用Python的装饰器(decorator)实现单例模式,这是一种更Pythonic的方法;单利类本身的代码不是单例的,通装饰器使其单例化,代码如下:

def singleton(cls, *args, **kwargs):
  instances = {}
  def _singleton():
    if cls not in instances:
      instances[cls] = cls(*args, **kwargs)
    return instances[cls]
  return _singleton
 
@singleton
class MyClass3(object):
  a = 1
 
one = MyClass3()
two = MyClass3()
 
print id(one)  # 29660784
print id(two)  # 29660784
print one == two  # True
print one is two  # True

相关文章

python模拟菜刀反弹shell绕过限制【推荐】

有的时候我们在获取到目标电脑时候如果对方电脑又python 编译环境时可以利用python 反弹shell 主要用到python os库和sokect库 这里的服务端在目标机上运行...

python将四元数变换为旋转矩阵的实例

如下所示: import numpy as np from autolab_core import RigidTransform # 写上用四元数表示的orientation和xy...

Python处理RSS、ATOM模块FEEDPARSER介绍

由于Google reader的关闭,这段时间接触rss的东西相对多很多。试过qq的reader,不怎么样,阅读速度没有,是否阅读的标记也没有。其他网站的不想用,又要多注册账户。 找到p...

python实现感知器

python实现感知器

上篇博客转载了关于感知器的用法,遂这篇做个大概总结,并实现一个简单的感知器,也为了加深自己的理解。 感知器是最简单的神经网络,只有一层。感知器是模拟生物神经元行为的机器。感知器的模型如下...

Python冲顶大会 快来答题!

身边的人竟然不玩“跳一跳了”,都迷上了一个叫“冲顶大会”的东西,考了很多各学科的冷知识,文学、数学、地理、生物、动漫、八卦…小编网上找到一些关于python试题,大家都来答题吧。 1、下...