单例模式

单例模式

单例模式是23种设计模式中比较简单的一类，整个过程中只有一个实例，所有生成的实例都指向同一块内存空间。

实现单例的四种方法

方法一

通过类的绑定方法

class Student:
    info = None
    
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age
        
    @classmethod
    def get_info(cls):
        if not cls.info:
            cls.info = cls('wu', 18)
        return cls.info

s1 = Student.get_info()
s2 = Student.get_info()
s3 = Student('xiaowu', 19)
print(s1)
print(s2)
print(s3)

方法二

通过装饰器

def get_info(cls):
    info = cls('wu', 18)
    
    def inner(*args, **kwargs):
        if len(args) != 0 or len(kwargs) != 0:
            res = cls(*args, **kwargs)
            return res
        else:
            return info
	return inner

@get_info
class Student:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

s1 = Student()
s2 = Student()
s3 = Student('xiaowu', 19)
print(s1)
print(s2)
print(s3)

方法三

通过元类

class Mymeta(type):
    def __init__(self, name ,bases, dic):
        self.info = self('wu', 18)
    def __call__(self, *args, **kwargs):
        if len(args) != 0 or len(kwargs) != 0:
            obj = object.__new__(self)
            obj.__init__(*args, **kwargs)
            return obj
        else:
            return self.info

class Student(metaclass=Mymeta):
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

s1 = Student()
s2 = Student()
s3 = Student('xiaowu', 19)
print(s1)
print(s2)
print(s3)

方法四

通过模块导入。在python中，模块是天然的单例

# student.py(模块文件)

class Student:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

s1 = Student('wu', 18)

def test():
    from student import s1
    print(s1)

test()
from student import s1
from student import Student
s2 = Student('xiaowu', 19)
print(s1)
print(s2)

单例模式的优点

1. 由于单例模式要求在全局只有一个实例，因而可以节省比较多的内存空间。
2. 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。
3. 单例可长驻内存，减少系统开销。

单例模式的缺点

1. 单例模式的扩展是比较困难的。
2. 赋予了单例以太多的职责，某种程度上违反了单一职责原则。
3. 单例模式是并发协作软件模块中需要最先完成的，因而其不利于测试。
4. 单例模式在某种情况下会导致“资源瓶颈”。