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  • python设计模式-单例模式

    单例模式应用场景

    代码的设计模式共有25种,设计模式其实是代码无关的。其目的是基于OOP的思想,不同应用场景应用不同的设计模式,从而达到简化代码、利于扩展、提示性能等目的。本文简述Python实现的单例模式场景。

    简而言之,单例模式的应用场景是所有实例对象封装的数据都相同的场景。在这样的场景下应用单例模式可以减少重复创建对象,从而节约内存。

    例如,在数据库并发连接场景中,每次连接所用到的ip、端口,用户名、密码等相同,由于每次单独连接数据库耗时较长,所以通常会如下图,先创建个连接池,该连接池已与数据库创建好链接,其他用户想访问数据时先连接到此连接池,由连接池分配链接,从而节约时间。 此处连接池分配连接ID可简化为下述代码:

      1 class ConnectionPool:
      2     __instance = None
      3     def __init__(self):
      4         self.addr = '127.0.0.1'
      5         self.port = 8008
      6         self.name = 'sql'
      7         self.conn_list = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
      8     def get_connection(self):
      9         r = random.randrange(1, 11)
     10         return r
     11 P =  ConnectionPool
     12 P.get_connection()

    image

    由上述简化的代码可知,每次有客户端连接时,都会创建新的对象,以调用其get_connection方法。在这种重复创建对象,且对象中封装的数据相同时,即可利用单例模式,节约内存提升性能。

    单例模式示例:

      1 class ConnectionPool:
      2     __instance = None
      3     def __init__(self):
      4         self.addr = '127.0.0.1'
      5         self.port = 8008
      6         self.name = 'sql'
      7         self.conn_list = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
      8     @staticmethod
      9     def get_instance():
     10         if ConnectionPool.__instance:
     11             return ConnectionPool.__instance
     12         else:
     13             ConnectionPool.__instance == ConnectionPool()
     14             return ConnectionPool.__instance
     15     def get_connection(self):
     16         r = random.randrange(1, 11)
     17         return r

    以上示例,通过一个私有变量,一个静态方法 get_instance()实现了一次创建对象,多次连接。

    总结下:

    1. 单例只有一个实例
    2. 静态方法、静态字段
    3. 所有封装数据都一样时用单例模式

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