面向对象—04实现单例模式

单例模式

1、定义

一个类只能创建一个对象

为什么要使用单例模式：
对于系统中的某些类来说，只有一个实例很重要，例如，一个系统中可以存在多个打印任务， 但是只能有一个正在工作的任务；一个系统只能有一个窗口管理器或文件系统；一个系统只能有 一个计时工具或ID(序号)生成器。如在Windows中就只能打开一个任务管理器。如果不使用机制 对窗口对象进行唯一化，将弹出多个窗口，如果这些窗口显示的内容完全一致，则是重复对象， 浪费内存资源；如果这些窗口显示的内容不一致，则意味着在某一瞬间系统有多个状态，与实际 不符，也会给用户带来误解，不知道哪一个才是真实的状态。因此有时确保系统中某个对象的唯 一性即一个类只能有一个实例非常重要

2、实现单例模式的三种方法

（1）装饰器实现单例模式
（2）__ new __魔术方法实现
（3）metaclass自定义元类实现

""" （1）装饰器实现单例模式  """

from functools import wraps

# 用装饰器来装饰类
def singleton(cls):
    instances = {}      # {Person : obj}   key值是类名 , value值是对象名
    @wraps(cls)
    def wrapper(*args, **kwargs):
        if instances.get(cls.__name__):           #如果存在对象，返回存在的这个对象
            return instances.get(cls.__name__)
        else:                                     # 如果不存在对象，创建对象cls()，并存起来
            obj = cls( *args, **kwargs)
            instances[cls.__name__] = obj
        return obj
    return wrapper

@singleton
class Person(object):
    pass

if __name__ == '__main__':
    p1 = Person()
    p2 = Person()
    print(p1,p2)     # p1,p2地址相同
    print("单例化成功：", p1 is p2)

运行结果:

（2）__ new __ 方法实现

"""__new__ 魔术方法实现单例模式"""

class Person(object):
    _instance = None      # 设置类属性，存储已经创建好的对象
    def __init__(self):
        print("执行构造方法")
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print ("new方法在实例化对象之前执行，返回对象本身")
        if cls._instance:
            return cls._instance
        else:
            obj = object.__new__(cls)  #调用父类的__new__方法创建对象
            cls._instance = obj
            return obj

if __name__ == '__main__':
    p1 = Person()
    p2 = Person()
    print(p1,p2)

（3）metaclass自定义元类实现

"""metaclass 自定义元类实现单例模式"""

class Singleton(type):
    """自定义元类，父类是type"""
    cache = {}
    def __call__(cls):
        if cls not in cls.cache:  # 判断类是否以及实例化
            cls.cache[cls] = super(Singleton, cls).__call__()
        return cls.cache[cls]

class Person(object, metaclass=Singleton): # 指定类Person是由元类Singleton创建的
    pass

p1 = Person()
p2 = Person()
print(p1, p2)

来源：CSDN

作者：小黑--

链接：https://blog.csdn.net/qq_41645466/article/details/103898547