python单例模式设计与实现-轻识

单例模式（Singleton Pattern）

一种常用的软件设计模式，该模式主要目的是确保某一个类在内存中只有一个实例对象。

单例模式分为：

懒汉式：类一加载就创建对象
饿汉式：用时才去创建对象

使用场景：

某个服务器程序配置信息放在一个AppConfig类中，程序运行期间很多地方都需要创建AppConfig对象的实例，以调用配置文件内容

这会导致系统中存在很多AppConfig的实例，严重浪费内存资源。

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。

单例模式要点：

某个类只能有一个实例
必须自行创建这个实例
必须向整个系统提供这个实例

创建单例模式方法：

使用模块
使用__new__
使用装饰器

1.使用模块

python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，第二次导入时，会直接加载.pyc文件。因此，我们只需要把相关函数和数据定义在一个模块中，就可以获得一个单例对象

如果我们真的想要一个单例类，可以考虑这样做：

#tests1.pyclass MyClass(object):def foo(self):    print('MyClass.foo')    my_class_obj=MyClass()
将上面的代码保存在文件 tests1.py 中，然后这样使用：from .tests1 import my_class_objmy_class_obj.foo()

2.使用new

使用__new__来控制实例创建过程

例：

MyClass(object):    _instance = None    def __new__(cls, *args, **kwargs):    if not cls._instance:        cls._instance = super(MyClass, cls).__new__(cls, *args, **kwargs)    return cls._instance
class HerClass(MyClass):a = 1
# 在上面的代码中，我们将类的实例和一个类变量 _instance 关联起来，如果 cls._instance 为 None 则创建实例，否则直接返回 cls._instance。# 执行情况如下：
one = HerClass()two = HerClass()print(one == two) #Trueprint(one is two) #Trueprint(id(one), id(two)) #42818864 42818864

3.使用装饰器

装饰器的作用中就有可以动态修改一个类或函数的功能，所以我们也可以使用装饰器，使某个类只能生成一个实例

例：

def singleton(cls): """单例模式装饰器""" _instance = {}
 def wrapper(*args, **kwargs): if cls not in _instance: _instance[cls] = cls(*args, **kwargs)        return _instance[cls]
 return wrapper
# 使用@singletonclass Config(object): """全局配置"""    pass

在上面，我们定义了一个装饰器 singleton，它返回了一个内部函数 wrapper，该函数会判断某个类是否在字典 _instances 中，如果不存在，则会将 cls 作为 key，cls(*args, **kwargs) 作为 value 存到 instances 中，否则，直接返回 _instances[cls]。

以上就是python单例模式的详细内容。

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python单例模式设计与实现