使用装饰器
from functools import wraps
def singleton(cls):
instances = {}
@wraps(cls)
def get_instance(*args, **kwargs):
if cls not in instances:
instances[cls] = cls(*args, **kwargs)
return instances[cls]
return get_instance
@singleton
class MyClass(object):
def __init__(self, *args, **kwargs):
pass
- 原理
通过装饰器判断
某个类是否在字典instaces中,如果不存在,则将cls作为key,cls(*args, **kwargs)作为value存到instances中,否则直接返回instances[cls]
使用metaclass元类
class Singleton(type):
_instances = {}
def __call__(cls, *args, **kwargs):
if cls not in cls._instances:
cls._instances[cls] = super(Singleton, cls).__call__(*args, **kwargs)
return cls._instances[cls]
class MyClass(object):
__metaclass__ = Singleton
def __init__(self, *args, **kwargs):
pass
- 原理: 元类控制类的创建过程
- 拦截类的创建
- 修改类的定义
- 放回修改后的类
使用 __new__
class Singleton(object):
_instance = None
def __new__(cls, *args, **kwargs):
if not cls._instance:
cls._instance = super(Singleton, cls).__new__(cls, *args, **kwargs)
return cls._instance
class MyClass(Singleton):
def __init__(self, *args, **kwargs):
pass
- 原理
通过将
类的实例和一个类变量_instance关联起来,如果类变量为None,则创建实例,否则直接返回类变量
使用模块
# my_singleton.py
class My_Singleton(object):
def __init__(self, *args, **kwargs):
pass
MyClass = My_Singleton
# test.py
from my_singleton import MyClass
a = MyClass()
b = MyClass()
- 原理:
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。
- 缺点:
- 类实例化时无法传递参数
- 无法对类进一步升级处理,比如按参数组成指定key进行实例化
通过共享属性
class Singleton(object):
_state = {}
_running = False
def __new__(cls, *args, **kwargs):
obj = super(Singleton, cls).__new__(cls, *args, **kwargs)
obj.__dict__ = cls._state
obj.running = cls._running
return obj
class MyClass(Singleton):
def __init__(self, *args, **kwargs):
pass
a = MyClass()
b = MyClass()
# a,b是两个不同的对象,但a,b有想得的属性(__dict__, running)
print id(a.__dict__), id(b.__dict__)
print id(a.running), id(b.running)
- 原理
单例就是所有的引用(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.
