3. 通過元類meta構造單例模式
首先解釋一下什麼是單例模式。
類就像是一台印表機,例項物件就像是由這個印表機列印出來的乙份份檔案,看起來好像每份檔案都一樣的,但實際上會由於每份檔案的紙張不同等一系列差別,每份檔案還是不一樣的。
也就是說:
看起來好像由同乙個類建立的多個例項是一樣的,功能也一樣,但實際上是儲存在記憶體上不同位置的物件。
如下所示,寫乙個最簡單的類,分別進行例項化:
classt:
def__init__
(self, a)
: self.a = a
deftest
(self)
:print
(self.a)
>> t1 = t(2)
>> t2 = t(2)
>> t1.test()2
>> t2.test()2
>> t1 == t2
false
>> id(t1)
2822587799984
>> id(t2)
2822587506872
如上可看到,即使是由同乙個類,建立引數相同的例項,其記憶體位址的 id 也是不同的。
所以如果在某些場景下,某個類會建立很多個例項,並且實現的方法也是一樣的,這樣會浪費很多記憶體空間。
所以可以通過__new__
方法,以及通過乙個類變數,控制類的例項化,保證引數相同的例項,有且僅有1個例項物件,減少記憶體空間:
classt:
instance_dict =
def__new__
(cls,
*args)
:if cls.instance_dict.get(
str(args)
,none):
print
(f"已存在已建立的引數為的例項,直接返回該例項"
)return cls.instance_dict[
str(args)
]else
:print
(f"還未建立過引數為的例項,新建乙個例項"
) cls.instance_dict[
str(args)]=
super()
.__new__(cls)
return cls.instance_dict[
str(args)
]def
__init__
(self, a)
: self.a = a
deftest
(self)
:print
(self.a)
執行如下:
>> t1 = t(1)
還未建立過引數為(1,)的例項,新建乙個例項
>> t3 = t(1)
已存在已建立的引數為(1,)的例項,直接返回該例項
>> t2 = t(2)
還未建立過引數為(2,)的例項,新建乙個例項
>> t4 = t(2)
已存在已建立的引數為(2,)的例項,直接返回該例項
>> t1 == t2
false
>> t1 == t3
true
>> t4 == t2
true
>> t1.instance_dict
這樣就是單例模式了。
class
testmeta
(type):
def__init__
(cls,
*args,
**kwargs)
:print
("meta init"
) cls.instance_dict =
super()
.__init__(
*args,
**kwargs)
def__call__
(cls,
*args,
**kwargs)
:print
("meta call"
)if cls.instance_dict.get(
str(args)
,none):
print
(f"已存在已建立的引數為的例項,直接返回該例項"
)return cls.instance_dict[
str(args)
]else
:print
(f"還未建立過引數為的例項,新建乙個例項"
) obj =
super()
.__call__(
*args,
**kwargs)
cls.instance_dict[
str(args)
]= obj
return obj
classt(
object
, metaclass=testmeta)
:def
__new__
(cls,
*args,
**kwargs)
:print
("new"
)print
(type
(cls)
)return
super()
.__new__(cls)
def__init__
(self,
*args)
:print
("init"
)print
(args)
>> t1 = t(1)
meta call
還未建立過引數為(1,)的例項,新建乙個例項
new>
init
(1,)
>> t2 = t(2)
meta call
還未建立過引數為(2,)的例項,新建乙個例項
new>
init
(2,)
>> t.instance_dict
>> t3 = t(1)
meta call
已存在已建立的引數為(1,)的例項,直接返回該例項
>> t.instance_dict
>> t1 == t3
true
單例模式以及列舉
相同點 同樣是類中有固定的物件個數 不同點 單例模式只有乙個物件,列舉是有限個物件,但物件只有乙個時,也可以叫做單例模式 單例模式有七種實現方式,但本質上是讓讓類只能建立乙個物件,為了保證這個,只能在類內部建立物件,而在類外部外部無法建立,所以構造器是空的 給出兩種實現方式 餓漢式 提前建立好物件 ...
python單例模式繼承 python單例模式
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單例模式 python
單例模式 保證乙個類僅有乙個例項,並提供乙個訪問它的全域性訪問點。實現 某個類只有乙個例項 途徑 1 讓乙個全域性變數使得乙個物件被訪問,但是它不能防止外部例項化多個物件。2 讓類自身負責儲存它的唯一例項。這個類可以保證沒有其他例項可以被建立。即單例模式。多執行緒時的單例模式 加鎖 雙重鎖定。餓漢式...