动机
- 针对某个类，为了保证系统中只创建一个示例，并且易于被访问（例如操作系统的任务管理器，软件的登陆注册界面）
- 自行创建这个实例，无法从外部创建这个实例，向系统提供这个实例
饿汉式单例 Java版本
在类加载的时候，就创建对象，如果后续得不到使用，可能会造成内存资源浪费
懒汉式单例 Java版本
只有第一次使用getInstance静态方法时，才会创建唯一的对象，不会导致系统资源浪费；但在多线程执行环境下，可能生成多个示例对象而不唯一。
懒汉式单例 与 双重检查锁定 Java版本
volatile关键字让Java虚拟机不要可以优化instance相关的代码。
单例模式小结
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饿汉式单例：无需考虑多个线程同时访问的问题，调用速度和反应时间优于懒汉式单例，资源利用效率不及懒汉式单例，系统加载时间可能会比较长；
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懒汉式单例：实现了延迟加载，但是 必须处理好多个线程同时访问的问题；需要通过双重检查锁定等机制进行控制，将导致系统性能受到一定影响；
内部静态类单例模式 Java版本
Python版本代码
class Logger(object):
__instance = None
def __init__(self):
raise RuntimeError('Call instance() instead')
@classmethod
def instance(cls):
if cls.__instance is None:
print('Creating new instance')
cls.__instance = super(Logger, cls).__new__(cls) # cls.__new__(cls)
return cls.__instance
# log = Logger() # 报错
log1 = Logger.instance()
print(log1)
log2 = Logger.instance()
print(log1 is log2)
def singleton(cls):
instances = {}
def getinstance(*args, **kwargs):
if cls not in instances:
instances[cls] = cls(*args, **kwargs) # 仅初始化1次生成一个唯一的对象
return instances[cls]
return getinstance
@singleton
class Country:
def __init__(self, name, area):
self.name = name
self.area = area
print(f"Country name: {self.name}, land area: {self.area} km^2.")
a = Country('China', 965)
b = Country('Japan', 75)
print(a == b) # True，因为 a 和 b 引用的是同一个实例
print(a.name, a.area)
print(b.name, b.area)
