本文为大家分享了Python创建单例模式的5种常用方法,供大家参考,具体内容如下
所谓单例,是指一个类的实例从始至终只能被创建一次。
方法1:
如果想使得某个类从始至终最多只有一个实例,使用__new__方法会很简单。Python中类是通过__new__来创建实例的:
class Singleton(object): def __new__(cls,*args,**kwargs): if not hasattr(cls,'_inst'): cls._inst=super(Singleton,cls).__new__(cls,*args,**kwargs) return cls._inst if __name__=='__main__': class A(Singleton): def __init__(self,s): self.s=s a=A('apple') b=A('banana') print id(a),a.s print id(b),b.s
结果:
29922256 banana
29922256 banana
通过__new__方法,将类的实例在创建的时候绑定到类属性_inst上。如果cls._inst为None,说明类还未实例化,实例化并将实例绑定到cls._inst,以后每次实例化的时候都返回第一次实例化创建的实例。注意从Singleton派生子类的时候,不要重载__new__。
方法2:
有时候我们并不关心生成的实例是否具有同一id,而只关心其状态和行为方式。我们可以允许许多个实例被创建,但所有的实例都共享状态和行为方式:
class Borg(object): _shared_state={} def __new__(cls,*args,**kwargs): obj=super(Borg,cls).__new__(cls,*args,**kwargs) obj.__dict__=cls._shared_state return obj
将所有实例的__dict__指向同一个字典,这样实例就共享相同的方法和属性。对任何实例的名字属性的设置,无论是在__init__中修改还是直接修改,所有的实例都会受到影响。不过实例的id是不同的。要保证类实例能共享属性,但不和子类共享,注意使用cls._shared_state,而不是Borg._shared_state。
因为实例是不同的id,所以每个实例都可以做字典的key:
if __name__=='__main__': class Example(Borg): pass a=Example() b=Example() c=Example() adict={} j=0 for i in a,b,c: adict[i]=j j+=1 for i in a,b,c: print adict[i]
结果:
0
1
2
如果这种行为不是你想要的,可以为Borg类添加__eq__和__hash__方法,使其更接近于单例模式的行为:
class Borg(object): _shared_state={} def __new__(cls,*args,**kwargs): obj=super(Borg,cls).__new__(cls,*args,**kwargs) obj.__dict__=cls._shared_state return obj def __hash__(self): return 1 def __eq__(self,other): try: return self.__dict__ is other.__dict__ except: return False if __name__=='__main__': class Example(Borg): pass a=Example() b=Example() c=Example() adict={} j=0 for i in a,b,c: adict[i]=j j+=1 for i in a,b,c: print adict[i]
结果:
2
2
2
所有的实例都能当一个key使用了。
方法3
当你编写一个类的时候,某种机制会使用类名字,基类元组,类字典来创建一个类对象。新型类中这种机制默认为type,而且这种机制是可编程的,称为元类__metaclass__ 。
class Singleton(type): def __init__(self,name,bases,class_dict): super(Singleton,self).__init__(name,bases,class_dict) self._instance=None def __call__(self,*args,**kwargs): if self._instance is None: self._instance=super(Singleton,self).__call__(*args,**kwargs) return self._instance if __name__=='__main__': class A(object): __metaclass__=Singleton a=A() b=A() print id(a),id(b)
结果:
34248016 34248016
id是相同的。
例子中我们构造了一个Singleton元类,并使用__call__方法使其能够模拟函数的行为。构造类A时,将其元类设为Singleton,那么创建类对象A时,行为发生如下:
A=Singleton(name,bases,class_dict),A其实为Singleton类的一个实例。
创建A的实例时,A()=Singleton(name,bases,class_dict)()=Singleton(name,bases,class_dict).__call__(),这样就将A的所有实例都指向了A的属性_instance上,这种方法与方法1其实是相同的。
方法4
python中的模块module在程序中只被加载一次,本身就是单例的。可以直接写一个模块,将你需要的方法和属性,写在模块中当做函数和模块作用域的全局变量即可,根本不需要写类。
而且还有一些综合模块和类的优点的方法:
class _singleton(object): class ConstError(TypeError): pass def __setattr__(self,name,value): if name in self.__dict__: raise self.ConstError self.__dict__[name]=value def __delattr__(self,name): if name in self.__dict__: raise self.ConstError raise NameError import sys sys.modules[__name__]=_singleton()
python并不会对sys.modules进行检查以确保他们是模块对象,我们利用这一点将模块绑定向一个类对象,而且以后都会绑定向同一个对象了。
将代码存放在single.py中:
>>> import single >>> single.a=1 >>> single.a=2
ConstError
>>> del single.a
ConstError
方法5:
最简单的方法:
class singleton(object): pass singleton=singleton()
将名字singleton绑定到实例上,singleton就是它自己类的唯一对象了。
以上就是Python单例模式的实现方式详细介绍,希望对大家的学习有所帮助。

文章讨论了由于语法歧义而导致的Python中元组理解的不可能。建议使用tuple()与发电机表达式使用tuple()有效地创建元组。(159个字符)

本文解释了Python中的模块和包装,它们的差异和用法。模块是单个文件,而软件包是带有__init__.py文件的目录,在层次上组织相关模块。

文章讨论了Python中的Docstrings,其用法和收益。主要问题:Docstrings对于代码文档和可访问性的重要性。

本文讨论了Python中的“ Pass”语句,该语句是函数和类等代码结构中用作占位符的空操作,允许在没有语法错误的情况下实现将来实现。

文章在Python中讨论 /和//运营商: / for for True Division,//用于地板部门。主要问题是了解它们的差异和用例。Character数量:158


热AI工具

Undresser.AI Undress
人工智能驱动的应用程序,用于创建逼真的裸体照片

AI Clothes Remover
用于从照片中去除衣服的在线人工智能工具。

Undress AI Tool
免费脱衣服图片

Clothoff.io
AI脱衣机

Video Face Swap
使用我们完全免费的人工智能换脸工具轻松在任何视频中换脸!

热门文章

热工具

Dreamweaver CS6
视觉化网页开发工具

PhpStorm Mac 版本
最新(2018.2.1 )专业的PHP集成开发工具

SublimeText3汉化版
中文版,非常好用

记事本++7.3.1
好用且免费的代码编辑器

SublimeText3 Mac版
神级代码编辑软件(SublimeText3)