单例模式的解读:
该模式的主要目的是确保某一个类只有一个实例存在。
应用示例:
如,某个服务器程序的配置信息存放在一个文件中,客户端通过一个 AppConfig 的类来读取配置文件的信息。如果在程序运行期间,有很多地方都需要使用配置文件的内容,也就是说,很多地方都需要创建 AppConfig 对象的实例,这就导致系统中存在多个 AppConfig 的实例对象,而这样会严重浪费内存资源,尤其是在配置文件内容很多的情况下。事实上,类似 AppConfig 这样的类,我们希望在程序运行期间只存在一个实例对象。
实现单例模式的几种方式
1.使用模块
其实,Python 的模块就是天然的单例模式,因为模块在第一次导入时,会生成 .pyc
文件,当第二次导入时,就会直接加载 .pyc
文件,而不会再次执行模块代码。因此,我们只需把相关的函数和数据定义在一个模块中,就可以获得一个单例对象了
mysingleton.py
class Singleton(object):
def foo(self):
pass
singleton = Singleton()
将上面的代码保存在文件 mysingleton.py
中,要使用时,直接在其他文件中导入此文件中的对象,这个对象即是单例模式的对象
from mysingleton import singleton singleton.foo()
2.使用装饰器
def Singleton(cls): instance = {} def _singleton(*args, **kargs): if cls not in instance: instance[cls] = cls(*args, **kargs) return instance[cls] return _singleton @Singleton class A(object): def __init__(self, x=0): self.x = x a1 = A(2) a2 = A(3)
3.基于__new__方法实现(推荐使用,方便)
我们知道,当我们实例化一个对象时,是先执行了类的__new__方法(我们没写时,默认调用object.__new__),实例化对象;然后再执行类的__init__方法,对这个对象进行初始化,所有我们可以基于这个,实现单例模式
# 示例一: 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 # 示例二 import threading class Singleton(object): _instance_lock = threading.Lock() def __init__(self): pass def __new__(cls, *args, **kwargs): if not hasattr(Singleton, "_instance"): with Singleton._instance_lock: if not hasattr(Singleton, "_instance"): Singleton._instance = object.__new__(cls) return Singleton._instance obj1 = Singleton() obj2 = Singleton() print(obj1,obj2) def task(arg): obj = Singleton() print(obj) for i in range(10): t = threading.Thread(target=task,args=[i,]) t.start()
4.共享属性
创建实例时把所有实例的__dict__指向同一个字典,这样他们具有相同的属性和方法。
class BOrg(object): _state={} def __new__(cls,*args,**kwargs): ob=super(BOrg,cls).__new__(cls,*args,**kwargs) ob.__dict__=cls._state return ob class MyClass(BOrg): a=1