在 Python 中實現單例模式

cyrusin.github.io/2015/09/15/python-singleton-20150915/

有些時候你的專案中難免需要一些全域性唯一的物件,這些物件大多是一些工具性的東西,在python中實現單例模式並不是什麼難事。以下總結幾種方法:

使用類裝飾器

使用裝飾器實現單例類的時候,類本身並不知道自己是單例的,所以寫**的人可以不care這個,只要正常寫自己的類的實現就可以,類的單例有裝飾器保證。

def singleton

(cls):

instances

= {}(*

args,**

kwargs):

ifcls

notin

instances

:instances

[cls]=

cls(

*args,**

kwargs

)return

instances

[cls

]return

你會發現singleton裝飾器內部使用了乙個dict。當然你也可以用其他的方式,不過以下的實現是錯誤的:

def singleton

(cls):

_instance

= none

#外部作用域的引用對於巢狀的內部作用域是唯讀的(*

args,**

kwargs):

if_instance

isnone

: #直譯器會丟擲"unboundlocalerror: ...referenced before assignment"

_instance

= cls(*

args,**

kwargs

)#賦值行為使直譯器將"_instance"看作區域性變數

return

_instance

return

使用元類(__metaclass__)和可呼叫物件(__call__)

python的物件系統中一些皆物件,類也不例外,可以稱之為」型別物件」,比較繞,但仔細思考也不難:類本身也是一種物件,只不過這種物件很特殊,它表示某一種型別。是物件,那必然是例項化來的,那麼誰例項化後是這種型別物件呢?也就是元類。

python中,class關鍵字表示定義乙個類物件,此時直譯器會按一定規則尋找__metaclass__,如果找到了,就呼叫對應的元類實現來例項化該類物件;沒找到,就會呼叫type元類來例項化該類物件。

__call__是python的魔術方法,python的物件導向是」duck type」的,意味著物件的行為可以通過實現協議來實現,可以看作是一種特殊的介面形式。某個類實現了__call__方法意味著該類的物件是可呼叫的,可以想像函式呼叫的樣子。再考慮一下foo=foo()這種例項化的形式,是不是很像啊。結合元類的概念,可以看出,foo類是單例的,則在呼叫foo()的時候每次都返回了同樣的物件。而foo作為乙個類物件是單例的,意味著它的類(即生成它的元類)是實現了__call__方法的。所以可以如下實現:

class

singleton

(type):

def __init__

(cls

,name

,bases

,attrs):

super

(singleton

,cls

).__init__

(name

,bases

,attrs

)cls

._instance

= none

def __call__

(cls,*

args,**

kwargs):

ifcls

._instance

isnone

# 以下不要使用'cls._instance = cls(*args, **kwargs)', 防止死迴圈,

# cls的呼叫行為已經被當前'__call__'協議攔截了

# 使用super(singleton, cls).__call__來生成cls的例項

cls.

_instance

= super

(singleton

,cls

).__call__(*

args,**

kwargs

)return

cls.

_instance

class

foo(

object):

#單例類

__metaclass__

= singleton

>>>a=

foo()

>>>b=

foo()

>>>ais

b>>>

true

>>>a.

x= 1>>>b.

x>>>

1

使用__new__

__init__不是python物件的構造方法,__init__只負責初始化例項物件,在呼叫__init__方法之前,會首先呼叫__new__方法生成物件,可以認為__new__方法充當了構造方法的角色。所以可以在__new__中加以控制,使得某個類只生成唯一物件。具體實現時可以實現乙個父類,過載__new__方法,單例類只需要繼承這個父類就好。

class

singleton

(object):

def __new__

(cls,*

args,**

kwargs):

ifnot

hasattr

(cls

,'_instance'):

cls.

_instance

= super

(singleton

,cls

).__new__

(cls,*

args,**

kwargs

)return

cls.

_instance

class

foo(

singleton):

#單例類a=

1

在 Python 中實現單例模式

python中單例模式的實現

python實現單例模式

Python 實現單例模式

在 Python 中實現單例模式

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python實現單例模式

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