DAY 13. 单例设计

13.1 什么是单例设计

一个类每次实例化返回的都是同一个对象，这种设计模式叫做单例设计，这个类叫做单例类

13.2 实现单例设计的方法

13.2.1 重写__new__()

class Foo:def __new__(cls,*args, **kwargs):# 如果是第一次实例化，返回一个新对象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 使用装饰器

def singleton(cls):singleton_dict = {}def close(*args, **kwargs):# 利用字典的setdefault()方法，如果第一次实例化就加入字典，以后每次都返回这个对象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 使用模块

用import导入的模块就是天然的单例模式，如果想要实现一个单例类，不妨把它作为一个独立的模块,使用时导入由他实例化出来的对象

# 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 共享属性

共享属性是指所有由“单例类”实例化出来的对象都共享“同一份属性”，也就是所有对象的__dict__都指向同一个字典，但这样严格来说并不算真的单例模式，因为这样还是有多个实例对象，但其行为确实和单例模式一样

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 并不是同一个对象，只不过他们的方法和属性公用同一块内存print(foo1)  # <__main__.Foo object at 0x0000023ADA4A8A90>print(foo2)  # <__main__.Foo object at 0x0000023ADA4A8AC8>

13.3 总结

• 什么是单例模式
  • 单例，即单个实例，一个类在实例化的过程中始终返回同一个实例
• 实现单例模式的四种方法
  • 重写__new__(cls)方法，该方法是一个类方法，用来为实例开辟内存空间，返回值是实例化对象，通过重写该方法，可以使每次实例化都返回同一个对象
  • 修饰器方法：与之前修饰器那一节的斐波那契数列类似，判断字典中有没有对象，有的话就直接返回，没有才实例化
  • 模块：这是最简单的方法，直接导入实例化对象
  • 共享属性：通过把所有对象的__dict__指向同一块内存空间来实现，虽然不是“一个实例”，但其行为与“一个实例”一样