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  • python 单例模式

    1.定义:确保一个类只有一个实例,而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。

        以上定义虽然只说了一句话,但是包含了以下三点:  

    • 某个类只能有一个实例
    • 它必须创建这个实例
    • 它必须自行向整个系统提供这个实例

    2.类图

              

    3.单例模式类型

    demo1:以下例子看样子没有什么毛病,但是类名本身也是可以实例化的,如obj3 = Foo(),这不符合单例模式的要求。

    class Foo:
        __instance = None
        def __init__(self):
            self.ip = '1.2.3.4'
            self.port = 3360
            self.pwd = '123456'
            self.username = 'xxxx'
            self.conn_list = [1,2,3,4,5,6,7,8]
    
        @classmethod  # 调用类的方法来创建一个单例
        def get_connetion(cls):
            if cls.__instance:
                return cls.__instance
            else:
                cls.__instance = Foo()
                return cls.__instance
    
    obj1 = Foo.get_connetion()
    print(obj1)
    obj2 = Foo.get_connetion()
    print(obj2)
    demo2:以下同过__new__来创建一个单例
    class Singleton(object):
        __instance = None
        def __init__(self):
            pass
    
        def __new__(cls, *args, **kwargs):
            if not Singleton.__instance:
                Singleton.__instance = object.__new__(cls,*args, **kwargs)
            return Singleton.__instance
    
    obj1 = Singleton()
    obj2 = Singleton()
    
    if obj1 == obj2:
        print('两个是一样的')
    else:
        print('两个不是一样的')

    4.应用场景

      需要频繁实例化然后销毁的对象。

      创建对象时耗时过多或者耗资源过多,但又经常用到的对象。
      有状态的工具类对象。
      频繁访问数据库或文件的对象。

      生成全局惟一的序列号

      访问全局复用的惟一资源,如磁盘、总线等

      单个对象占用的资源过多,如数据库等

      系统全局统一管理,如Windows下的Task Manager

      网站计数器

    5.单例优缺点

    优点:

      在内存中只有一个对象,节省内存空间。
      避免频繁的创建销毁对象,可以提高性能。
      可以全局访问。

      全局只有一个接入点,可以更好地进行数据同步控制,避免多重占用

    缺点:

      开销

      虽然数量很少,但如果每次对象请求引用时都要检查是否存在类的实例,将仍然需要一些开销。可以通过使用静态初始化解决此问题。

      可能的开发混淆
      使用单例对象(尤其在类库中定义的对象)时,开发人员必须记住自己不能使用 new关键字实例化对象。因为可能无法访问库源代码,因此应用程序开发人员可能会意外发现自己无法直接实例化此类。
      对象生存期
      不能解决删除单个对象的问题。在提供内存管理的语言中(例如基于.NET Framework的语言),只有单例类能够导致实例被取消分配,因为它包含对该实例的私有引用。在某些语言中(如 C++),其他类可以删除对象实例,但这样会导致单例类中出现悬浮引用。

    6.单例模式注意事项

      只能使用单例类提供的方法得到单例对象,不要使用反射,否则将会实例化一个新对象。
      不要做断开单例类对象与类中静态引用的危险操作。
      多线程使用单例使用共享资源时,注意线程安全问题.

     7.实例

      Demo1:web界面简单应用

    #!/usr/bin/env python
    #coding:utf-8
    from wsgiref.simple_server import make_server
    
    # ########### 单例类定义 ###########
    class DbHelper(object):
    
        __instance = None
    
        def __init__(self):
            self.hostname = '1.1.1.1'
            self.port = 3306
            self.password = 'pwd'
            self.username = 'root'
    
        @staticmethod
        def singleton():
            if DbHelper.__instance:
                return DbHelper.__instance
            else:
                DbHelper.__instance = DbHelper()
                return DbHelper.__instance
    
        def fetch(self):
            # 连接数据库
            # 拼接sql语句
            # 操作
            pass
    
        def create(self):
            # 连接数据库
            # 拼接sql语句
            # 操作
            pass
    
        def remove(self):
            # 连接数据库
            # 拼接sql语句
            # 操作
            pass
    
        def modify(self):
            # 连接数据库
            # 拼接sql语句
            # 操作
            pass
    
    
    class Handler(object):
    
        def index(self):
            obj =  DbHelper.singleton()
            print id(single)
            obj.create()
            return 'index'
    
        def news(self):
            return 'news'
    
    
    def RunServer(environ, start_response):
        start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')])
        url = environ['PATH_INFO']
        temp = url.split('/')[1]
        obj = Handler()
        is_exist = hasattr(obj, temp)
        if is_exist:
            func = getattr(obj, temp)
            ret = func()
            return ret
        else:
            return '404 not found'
    
    if __name__ == '__main__':
        httpd = make_server('', 8001, RunServer)
        print "Serving HTTP on port 8001..."
        httpd.serve_forever()

       Demo2:某中央处理器(CPU)通过某种协议总线与一个信号灯相连,信号灯有64种颜色可以设置,中央处理器上运行着三个线程,都可以对这个信号灯进行控制,并且可以独立设置该信号灯的颜色。抽象掉协议细节(用打印表示),如何实现线程对信号等的控制逻辑。

    import threading
    import time
    
    
    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 Bus(Singleton):  # 总线
        lock = threading.RLock()
    
        def sendData(self, data):
            self.lock.acquire()
            time.sleep(3)
            print('Sending signal Data....', data)  # 模拟使用总线
            self.lock.release()
    
    
    class Visit(threading.Thread):
        my_bus = ''
        name = ''
    
        def getname(self):
            return self.name
    
        def setName(self, name):
            self.name = name
    
        def run(self):
            self.my_bus = Bus()
            self.my_bus.sendData(self.name)
    
    if __name__ == '__main__':
        for i in range(3):
            print("Entity %s begin to run..." %i)
            my_entity = Visit()
            my_entity.setName("Entity_"+str(i))
            my_entity.start()
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/lincappu/p/8303961.html
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