DAY 13. 單例設計

13.1 什么是單例設計

一個類每次實例化返回的都是同一個對象，這種設計模式叫做單例設計，這個類叫做單例類

13.2 實現單例設計的方法

13.2.1 重寫__new__()

class Foo:def __new__(cls,*args, **kwargs):# 如果是第一次實例化，返回一個新對象if not hasattr(cls, '_object'):cls._object = super().__new__(cls)return cls._objectdef __init__(self, name):self.name = namedef Print(self):print(f'The name of this object is: {self.name}')if __name__ == '__main__':foo1 = Foo('foo1')foo2 = Foo('foo2')foo3 = Foo('foo3')foo1.Print()  # The name of this object is: foo3foo2.Print()  # The name of this object is: foo3foo3.Print()  # The name of this object is: foo3

13.2.2 使用裝飾器

def singleton(cls):singleton_dict = {}def close(*args, **kwargs):# 利用字典的setdefault()方法，如果第一次實例化就加入字典，以后每次都返回這個對象return singleton_dict.setdefault('obj',cls(*args, **kwargs))return close@singleton
class MyClass:passif __name__ == '__main__':foo1 = MyClass()foo2 = MyClass()print(foo1)  # <__main__.MyClass object at 0x000001DF618C8940>print(foo2)  # <__main__.MyClass object at 0x000001DF618C8940>

13.2.3 使用模塊

用import導入的模塊就是天然的單例模式，如果想要實現一個單例類，不妨把它作為一個獨立的模塊,使用時導入由他實例化出來的對象

# mysingleton.py
class My_Singleton(object):def foo(self):passmy_singleton = My_Singleton()# to use
from mysingleton import my_singletonmy_singleton.foo()

13.2.4 共享屬性

共享屬性是指所有由“單例類”實例化出來的對象都共享“同一份屬性”，也就是所有對象的__dict__都指向同一個字典，但這樣嚴格來說并不算真的單例模式，因為這樣還是有多個實例對象，但其行為確實和單例模式一樣

class Foo:_mydict = {}def __new__(cls, *args, **kwargs):ob = super().__new__(cls)ob.__dict__ = cls._mydictreturn obif __name__ == '__main__':foo1 = Foo()foo2 = Foo()foo1.name = 'foo1'print(foo2.name)  # foo1# foo1 和 foo2 并不是同一個對象，只不過他們的方法和屬性公用同一塊內存print(foo1)  # <__main__.Foo object at 0x0000023ADA4A8A90>print(foo2)  # <__main__.Foo object at 0x0000023ADA4A8AC8>

13.3 總結

• 什么是單例模式
  • 單例，即單個實例，一個類在實例化的過程中始終返回同一個實例
• 實現單例模式的四種方法
  • 重寫__new__(cls)方法，該方法是一個類方法，用來為實例開辟內存空間，返回值是實例化對象，通過重寫該方法，可以使每次實例化都返回同一個對象
  • 修飾器方法：與之前修飾器那一節的斐波那契數列類似，判斷字典中有沒有對象，有的話就直接返回，沒有才實例化
  • 模塊：這是最簡單的方法，直接導入實例化對象
  • 共享屬性：通過把所有對象的__dict__指向同一塊內存空間來實現，雖然不是“一個實例”，但其行為與“一個實例”一樣