Python单例模式,你需要知道的4种方式

elizabethxxy 2020-04-27

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单例模式(Singleton Pattern)是一种常用的软件设计模式,该模式的主目的是确保某一个类只有一个实例存在。当你希望在整个系统中,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。

在 Python 中,我们可以用多种方法来实现单例模式:

1. 使用模块

可以参考自定义增删改查组件site对象,很明显的单利模式

其实,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。如果我们真的想要一个单例类,可以考虑这样做:

Python单例模式,你需要知道的4种方式

将上面的代码保存在文件 mysingleton.py 中,然后这样使用:

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2. 使用new

Python单例模式,你需要知道的4种方式

加上锁

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3. 利用类实现单例模式:

a. 不能支持多线程的单例模式

Python单例模式,你需要知道的4种方式

但是我们加上多线程试试

Python单例模式,你需要知道的4种方式

结果:

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b. 解决上面存在的问题,实现支持多线程的单列模式:

Python单例模式,你需要知道的4种方式

结果:

Python单例模式,你需要知道的4种方式

问题:

创建实例只能调用Singleton.instance()来调用,不能用Singleton()来实现。

4. 基于metaclass方式实现

1.对象是类创建,创建对象时候类的__init__方法自动执行,对象()执行类的 __ call__ 方法 2.类是type创建,创建类时候type的__init__方法自动执行,类() 执行type的 __call__方法(类的__new__方法,类的__init__方法)

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