单利模式及python实现方式详解
单例模式
单例模式（SingletonPattern）是一种常用的软件设计模式，该模式的主要目的是确保某一个类只有一个实例存在。当希望在整个系统中，某个类只能出现一个实例时，单例对象就能派上用场。
比如，某个服务器程序的配置信息存放在一个文件中，客户端通过一个AppConfig的类来读取配置文件的信息。如果在程序运行期间，有很多地方都需要使用配置文件的内容，也就是说，很多地方都需要创建AppConfig对象的实例，这就导致系统中存在多个AppConfig的实例对象，而这样会严重浪费内存资源，尤其是在配置文件内容很多的情况下。事实上，类似AppConfig这样的类，我们希望在程序运行期间只存在一个实例对象
python实现单例模式
使用模块实现
Python的模块就是天然的单例模式，因为模块在第一次导入时，会生成 .pyc文件，当第二次导入时，就会直接加载 .pyc文件，而不会再次执行模块代码。因此，我们只需把相关的函数和数据定义在一个模块中，就可以获得一个单例对象了。
mysingleton.py
classSingleton:
deffoo(self):
print('foo')
singleton=Singleton()
其他文件
frommysingletonimportsingleton singleton.foo()
装饰器实现
defsingleton(cls):
_instance={}
defwraper(*args,**kargs):
ifclsnotin_instance:
_instance[cls]=cls(*args,**kargs)
return_instance[cls]
returnwraper
@singleton
classA(object):
def__init__(self,x=0):
self.x=x
a1=A(2)
a2=A(3)
最终实例化出一个对象并且保存在_instance中，_instance的值也一定是
基于__new__方法实现
当我们实例化一个对象时，是先执行了类的__new__方法（我们没写时，默认调用object.__new__），实例化对象；然后再执行类的__init__方法，对这个对象进行初始化，所有我们可以基于这个，实现单例模式
classSingleton():
def__new__(cls,*args,**kwargs):
ifnothasattr(cls,'_instance'):
cls._instance=object.__new__(cls)
returncls._instance
classA(Singleton):
def__init__(self,x):
self.x=x
a=A('han')
b=A('tao')
print(a.x)
print(b.x)
为了保证线程安全需要在内部加入锁
importthreading
classSingleton():
lock=threading.Lock
def__new__(cls,*args,**kwargs):
ifnothasattr(cls,'_instance'):
withcls.lock:
ifnothasattr(cls,'_instance'):
cls._instance=object.__new__(cls)
returncls._instance
classA(Singleton):
def__init__(self,x):
self.x=x
a=A('han')
b=A('tao')
print(a.x)
print(b.x)
两大注意：
1.除了模块单例外，其他几种模式的本质都是通过设置中间变量，来判断类是否已经被实例。中间变量的访问和更改存在线程安全的问题：在开启多线程模式的时候需要加锁处理。
2. __new__方法无法避免触发__init__()，初始的成员变量会进行覆盖。其他方法不会。
PS:下面看下Python单例模式的4种实现方法
#-*-encoding=utf-8-*-
print'----------------------方法1--------------------------'
#方法1,实现__new__方法
#并在将一个类的实例绑定到类变量_instance上,
#如果cls._instance为None说明该类还没有实例化过,实例化该类,并返回
#如果cls._instance不为None,直接返回cls._instance
classSingleton(object):
def__new__(cls,*args,**kw):
ifnothasattr(cls,'_instance'):
orig=super(Singleton,cls)
cls._instance=orig.__new__(cls,*args,**kw)
returncls._instance
classMyClass(Singleton):
a=1
one=MyClass()
two=MyClass()
two.a=3
printone.a
#3
#one和two完全相同,可以用id(),==,is检测
printid(one)
#29097904
printid(two)
#29097904
printone==two
#True
printoneistwo
#True
print'----------------------方法2--------------------------'
#方法2,共享属性;所谓单例就是所有引用(实例、对象)拥有相同的状态(属性)和行为(方法)
#同一个类的所有实例天然拥有相同的行为(方法),
#只需要保证同一个类的所有实例具有相同的状态(属性)即可
#所有实例共享属性的最简单最直接的方法就是__dict__属性指向(引用)同一个字典(dict)
#可参看:http://code.activestate.com/recipes/66531/
classBorg(object):
_state={}
def__new__(cls,*args,**kw):
ob=super(Borg,cls).__new__(cls,*args,**kw)
ob.__dict__=cls._state
returnob
classMyClass2(Borg):
a=1
one=MyClass2()
two=MyClass2()
#one和two是两个不同的对象,id,==,is对比结果可看出
two.a=3
printone.a
#3
printid(one)
#28873680
printid(two)
#28873712
printone==two
#False
printoneistwo
#False
#但是one和two具有相同的（同一个__dict__属性）,见:
printid(one.__dict__)
#30104000
printid(two.__dict__)
#30104000
print'----------------------方法3--------------------------'
#方法3:本质上是方法1的升级（或者说高级）版
#使用__metaclass__（元类）的高级python用法
classSingleton2(type):
def__init__(cls,name,bases,dict):
super(Singleton2,cls).__init__(name,bases,dict)
cls._instance=None
def__call__(cls,*args,**kw):
ifcls._instanceisNone:
cls._instance=super(Singleton2,cls).__call__(*args,**kw)
returncls._instance
classMyClass3(object):
__metaclass__=Singleton2
one=MyClass3()
two=MyClass3()
two.a=3
printone.a
#3
printid(one)
#31495472
printid(two)
#31495472
printone==two
#True
printoneistwo
#True
print'----------------------方法4--------------------------'
#方法4:也是方法1的升级（高级）版本,
#使用装饰器(decorator),
#这是一种更pythonic,更elegant的方法,
#单例类本身根本不知道自己是单例的,因为他本身(自己的代码)并不是单例的
defsingleton(cls,*args,**kw):
instances={}
def_singleton():
ifclsnotininstances:
instances[cls]=cls(*args,**kw)
returninstances[cls]
return_singleton
@singleton
classMyClass4(object):
a=1
def__init__(self,x=0):
self.x=x
one=MyClass4()
two=MyClass4()
two.a=3
printone.a
#3
printid(one)
#29660784
printid(two)
#29660784
printone==two
#True
printoneistwo
#True
one.x=1
printone.x
#1
printtwo.x
#1
总结
以上所述是小编给大家介绍的python实现单利模式方式方式详解，希望对大家有所帮助，如果大家有任何疑问请给我留言，小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对毛票票网站的支持！