Python设计模式:单例模式

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原文链接: zhuanlan.zhihu.com

其实单例就是单个对象,之所以需要单个对象,是希望我使用它的时候,特征和行为都是一致的,达到这样的目的了,就可以认为是单例模式

① 最简单的实现

在Python中实现单例最简单的方法是,把全局状态放在私有变量中,并提供访问此变量的公开函数,同时让对象自身控制让这个全局状态是唯一的。有点绕口,通过下面的两个例子去体会这句话,一下就明白了,原理是一样的,分别用了函数和类实现。

  1. 函数实现
def collect():
    if collect.data:
        print("已有小道消息,直接给你...")
        return collect.data

    else:
        print("正在搜集信息...")
        collect.data = ["小道消息"]
        return collect.data


collect.data = []
data_1 = collect()
data_2 = collect()

print(id(data_1))
print(id(data_2))复制代码

2. 类实现

class Collector:
    data = []

    @classmethod
    def collect(cls):
        if cls.data:
            print("已有小道消息,直接给你...")
            return cls.data
        else:
            print("正在搜集信息...")
            cls.data = ['小道消息']
            return cls.data


data_1 = Collector.collect()
data_2 = Collector.collect()

print(id(data_1))
print(id(data_2))复制代码

② 通过共享状态实现

如果每个实例的所有属性都来自父类,使用每个实例的时候,本质都是在使用父类,相当于每个实例共享了父类属性,就可以达到单例的效果了,实际并不是真正的单个对象,只是用起来像单例,其实叫共享模式也许更贴切,实现起来同样简单。

class Borg:
    shared_state = {}

    def __init__(self):
        self.__dict__ = Borg.shared_state  # 实例用的属性就是类的属性,将实例的__dict__属性指向类的属性


instance_1 = Borg()
instance_2 = Borg()

instance_1.param = '123'

# print(instance_1.param, id(instance_1))
# print(instance_2.param, id(instance_2))复制代码

③ 通过__new__方法实现

一个类进行实例化的时候,每次都给你同一个对象,就可以实现单例了,这需要控制一下实例化的行为,通过__new__方法可以搞定,其实这也是最本质的实现了。

class Singleton:
    _instance = None

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        if not cls._instance:
            cls._instance = super().__new__(cls)
        return cls._instance  # 返回该实例,传入到__init__成为self,__init__才会被执行


class Tree(Singleton):
    def __init__(self, name):
        self.name = name


t1 = Tree('苹果树')
t2 = Tree('樱桃树')
t3 = Tree('葡萄树')

print(id(t1))
print(id(t2))
print(id(t3))复制代码

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