Python的四种单例模式实现方式
★ 单例模式基本介绍
单例模式是一种设计模式,用于确保一个类只有一个实例,并提供全局访问点以获取该实例。它是一种创建型模式,通常用于需要严格控制某个类的实例数量的情况。单例模式确保一个类在整个应用程序生命周期中只有一个实例,因此可以节省系统资源,同时提供了一个集中的访问点,以便在需要时获取该实例。
★ 实现单例的几种方式:
- 模块导入
- 添加装饰器(类装饰器和函数装饰器)
- 重写new方法
- 元类继承
★ 方式一: 模块导入
文件结构
单例实现1_模块导入.py
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 | """ 模块导入实现单例模式步骤: 1. 在模块中定义类 2. 实例化类并返回 3. 在其他文件中导入实例对象使用, 每个文件导入的对象实际是同一个 """ class Singleton: def __init__( self , name): self .name = name def do_something( self ): pass singleton = Singleton( '模块单例' ) # 在其他py文件中 # from my_singleton import singleton |
file1.py
file2.py
模块导入实现单例测试.py
执行结果
<单例实现1_模块导入.Singleton object at 0x0000021B2B81F400>
<单例实现1_模块导入.Singleton object at 0x0000021B2B81F400>
True
★ 方式二: 装饰器
单例实现2_装饰器.py
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 | # -------------------函数装饰器--------------------------- def Singleton1( cls ): instance = {} def _singleton_wrapper( * args, * * kargs): if cls not in instance: instance[ cls ] = cls ( * args, * * kargs) return instance[ cls ] return _singleton_wrapper # -------------------类装饰器--------------------------- class Singleton2: def __init__( self , cls ): self . cls = cls self ._instance = None def __call__( self , * args, * * kwargs): if not self ._instance: self ._instance = self . cls ( * args, * * kwargs) return self ._instance # SingletonTest = Singleton1(SingletonTest) =_singleton_wrapper # SingletonTest = Singleton2(SingletonTest) = Singleton2实例对象 @Singleton1 class SingletonTest( object ): def __init__( self , name): print ( ">>> 初始化 <<<" ) self .name = name s1 = SingletonTest( 's1' ) s2 = SingletonTest( 's2' ) print (s1, s2) print (s1 is s2) |
执行结果
>>> 初始化 <<<
<__main__.SingletonTest object at 0x000001E6A2FF73D0> <__main__.SingletonTest object at 0x000001E6A2FF73D0>
True
★ 方式三: 重写new方法
单例实现3_重写new方法.py
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 | class Singleton( object ): def __new__( cls , * args, * * kwargs): if not hasattr (Singleton, "_instance" ): Singleton._init_flag = True Singleton._instance = super ().__new__( cls ) return Singleton._instance def __init__( self , name): if not hasattr (Singleton, "_init" ): Singleton._init = True print ( ">>> 初始化 <<<" ) self .name = name s1 = Singleton( 's1' ) s2 = Singleton( 's2' ) print (s1, s2) print (s1 is s2) |
执行结果
>>> 初始化 <<<
<__main__.Singleton object at 0x0000016663140760> <__main__.Singleton object at 0x0000016663140760>
True
★ 方式四: 元类继承
单例实现4_元类继承.py
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 | class Singleton( type ): def __call__( cls , * args, * * kwargs): if not hasattr (Singleton, "_instance" ): # cls 是 Singleton 创建的类 Singleton._instance = cls .__new__( cls , * args, * * kwargs) cls .__init__(Singleton._instance, * args, * * kwargs) return Singleton._instance class SingletonTest(metaclass = Singleton): pass class A(SingletonTest): def __init__( self , name): print ( ">>> 初始化 <<<" ) self .name = name s1 = A( 's1' ) s2 = A( 's2' ) print (s1, s2) print (s1 is s2) |
执行结果
>>> 初始化 <<<
<__main__.A object at 0x000001687C79D5E0> <__main__.A object at 0x000001687C79D5E0>
True
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