Python实现单例模式

标签：__ Python 模式 对象 实例 Dmoe3 单例 print cls

单例模式介绍：

单例模式是一种常用的软件设计模型，该模式的主要目的是确保某一个类只有一个实例存在。当你希望在整个系统中，某个类只能出现一个实例时，单例对象就能派上用场。例如访问数据库、MQ等

以下有3种方法可以实现单例模式

1、模块导入：实例化一个对象后，使用的时候直接用import导入这个对象

2、通过__new__魔术方法实现：当实例化一个对象时，是先执行类的__new__方法，再执行__init__对对象进行初始化

3、通过装饰器

 

单例模式代码实现

1、模块导入

singleton.py：创建一个类，然后直接实例化对象

class A():
    def __init__(self,name):
        self.name = name
        print(f'{self.name}实例化结束')



a = A('Linda')

 

在其他如果需要调用这个实例化对象，可以使用from singleton import a进行导入，如果需要创建多个可以使用as进行重命名

from singleton import a as a1
from singleton import a as a2


#方法一：模块导入，实例化一个对象后，使用的时候直接用import导入这个对象
print(a1)
print(a2)

 

打印如下：

Linda实例化结束
<singleton.A object at 0x000001B17B5208C8>
<singleton.A object at 0x000001B17B5208C8>

 

可以看到a1和a2所指向的内存地址是一致，代表它们是同一个实例化对象

 

2、__new__魔术方法实现

#方法二：通过__new__魔术方法实现：当实例化一个对象时，是先执行类的__new__方法，再执行__init__对对象进行初始化
class Demo2():
    #设置一个类属性来判断这个类是否实例化对象
    instance = None
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        if cls.instance == None:
            #如果没有创建过对象就新创建一个并返回
            cls.instance = object.__new__(cls)
            return cls.instance
        else:
            #创建过就直接返回创建的对象
            return cls.instance
D2_1 = Demo2()
D2_2 = Demo2()
print(D2_1)
print(D2_2)

 

 

打印如下：

<__main__.Demo2 object at 0x000001B17B520408>
<__main__.Demo2 object at 0x000001B17B520408>

 

内存地址一致，证明两次实例化创建的对象是同一个

 

3、装饰器

#方法三：通过装饰器
def Single_Class(cls):
    #用一个字典来存储类对象
    instance = {}
    @wraps(cls)
    def single(*args,**kwargs):
        if cls not in instance:
            #如果类没有创建过实例对象，那就直接创建，并保存到字典中
            instance[cls] = cls(*args,**kwargs)
            return instance[cls]
        else:
            return instance[cls]
    return single

@Single_Class
class Dmoe3():
    pass

#Dmoe3 = Dmoe3.__wrapped__

t1 = Dmoe3()
t2 = Dmoe3()
t3 = Dmoe3()
print(t1)
print(t2)
print(t3)

 

输出如下：

<__main__.Dmoe3 object at 0x0000021C44B305C8>
<__main__.Dmoe3 object at 0x0000021C44B305C8>
<__main__.Dmoe3 object at 0x0000021C44B305C8>

 

可以看到t1,t2,t3的内存地址指向也都一致

装饰器扩展：

装饰器是Python中非常有特色的语法，用一个函数去装饰另一个函数或类，为其添加额外的能力。通常通过装饰来实现的功能都属横切关注功能，也就是跟正常的业务逻辑没有必然联系，可以动态添加或移除的功能。装饰器可以为代码提供缓存、代理、上下文环境等服务，它是对设计模式中代理模式的践行。在写装饰器的时候，带装饰功能的函数（上面代码中的wrapper函数）通常都会用functools模块中的wraps再加以装饰，这个装饰器最重要的作用是给被装饰的类或函数动态添加一个__wrapped__属性，这个属性会将被装饰之前的类或函数保留下来，这样在我们不需要装饰功能的时候，可以通过它来取消装饰器

例子：__wrapped__取消装饰器功能，在实例化前，执行Dmoe3 = Dmoe3.__wrapped__即可取消装饰器的功能

Dmoe3 = Dmoe3.__wrapped__
t1 = Dmoe3()
t2 = Dmoe3()
t3 = Dmoe3()

 输出：

<__main__.Dmoe3 object at 0x000002344AAC0608>
<__main__.Dmoe3 object at 0x000002344AAC0688>
<__main__.Dmoe3 object at 0x000002344AAC0588>

 

t1,t2,t3实例化对象所指向的内存地址都不一致，是3个不同的实例化对象

 

单例模式的优点：

1.节约内存，因为不管实例化多少个 对象都实际指向一个内存地址；
2.多个地方创建的实例他们的属性互动，如下例子：我们只给实例化对象t1添加了一个name属性，而t2和t3都拥有了这个属性，这就给我们节约了很多的时间；

t1 = Dmoe3()
t2 = Dmoe3()
t3 = Dmoe3()
print(t1)
print(t2)
print(t3)
t1.name = 'linda'
print(t1.name)
print(t2.name)
print(t3.name)

 

输出：

<__main__.Dmoe3 object at 0x000001BDE71205C8>
<__main__.Dmoe3 object at 0x000001BDE71205C8>
<__main__.Dmoe3 object at 0x000001BDE71205C8>
linda
linda
linda

 

 

参考：https://blog.csdn.net/weixin_48636525/article/details/121355369

 

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From： https://www.cnblogs.com/trystudy/p/16719808.html