python 单体模式 的几种实现

这是本人的一篇学习笔记。

本文用 python 实现单体模式，参考了这里

一、修改父类的 __dict__

class Borg:
    
    _shared_state = {}
    
    def __init__(self):
        self.__dict__ = self._shared_state

    
class Singleton(Borg):
    
    def __init__(self, name):
        super().__init__()
        self.name = name
    
    def __str__(self): 
        return self.name

  
x = Singleton('sausage')
print(x)
y = Singleton('eggs')
print(y)
z = Singleton('spam')
print(z)
print(x)
print(y)

注意，这种方法实现的并非真正的单体模式！！

下面几种方法实现的才是真正的单体模式

二、使用元类

先看看这里关于元类的描述：

元类一般用于创建类。

在执行类定义时，解释器必须要知道这个类的正确的元类。解释器会先寻找类属性__metaclass__，如果此属性存在,就将这个属性赋值给此类作为它的元类。如果此属性没有定义，它会向上查找父类中的__metaclass__。如果还没有发现__metaclass__属性,解释器会检查名字为__metaclass__的全局变量，如果它存在,就使用它作为元类。否则, 使用内置的 type 作为此类的元类。

1. 继承 type，使用 __call__

注意__call__的参数

class Singleton(type):

    _instance = None

    def __call__(self, *args, **kw):
        if self._instance is None:
            self._instance = super().__call__(*args, **kw)

        return self._instance


class MyClass(object):
    __metaclass__ = Singleton


print(MyClass())
print(MyClass())

2. 继承 type，使用 __new__

注意__new__的参数

class Singleton(type):

    _instance = None

    def __new__(cls, name, bases, dct):
        if cls._instance is None:
            cls._instance = super().__new__(cls, name, bases, dct)

        return cls._instance


class MyClass(object):
    __metaclass__ = Singleton


print(MyClass())
print(MyClass())

3. 继承 object，使用 __new__

注意__new__的参数

class Singleton(object):

    _instance = None

    def __new__(cls):
        if cls._instance is None:
            cls._instance = super().__new__(cls)

        return cls._instance


class MyClass(object):
    __metaclass__ = Singleton


print(MyClass())
print(MyClass())

下面还有一个很巧妙的方法实现单体模式

使用类方法classmethod

class Singleton:
    _instance = None

    @classmethod
    def create(cls):
        if cls._instance is None:
            cls._instance = cls()
        return cls._instance

    def __init__(self):
        self.x = 5       # or whatever you want to do

sing = Singleton.create()
print(sing.x)  # 5

sec = Singleton.create()
print(sec.x)  # 5