Python 基础概念——单例设计模式

01.单例设计模式

设计模式

• 设计模式 是 前人工作的总结和提炼，通常被人们广泛流传的设计模式都是针对 某一特定问题 的成熟解决方案
• 使用 设计模式 是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性

单例设计模式

• 目的 -- 让 类 创建的对象，在系统中 只有 唯一的一个实例
• 每一次执行 类名() 返回的对象，内存地址是相同的

单例设计模式的应用场景

• 音乐播放 对象
• 回收站 对象
• 打印机 对象
• ... ...

02.__new__方法

使用 类名() 创建对象时， Python的解释器 首先 会调用 __new__ 方法为对象 分配空间

__new__ 是一个由 object 基类提供的 内置的静态方法 ， 主要作用有两个：

1. 在内存中为对象 分配空间
2. 返回对象的引用

Python  的解释器获得对象的 引用 后，将引用作为 第一个参数， 传递给 __init__方法

//重写 __new__ 方法的 代码非常固定

• 重写 __new__ 方法 一定要 return super().__new__(cls)
• 否则Python 的解释器 得不到 分配了空间的 对象引用，就不会调用对象的初始化方法
• 注意：__new__ 是一个静态方法，在调用时需要 主动传递 cls 参数

03.Python中的单例

1. 单例--让 类 创建的对象，在系统中 只有唯一的一个实例
2. 重写 __new__ 方法
3. 如果 类属性 is None, 调用父类方法分配空间，并在类属性中记录结果
4. 返回 类属性 中记录的 对象引用

class MusicPlayer(object):

    # 记录第一个被创建对象的引用
    instance = None
    def __new__(cls, *args, **kwargs):

        # 1.判断类属性是否是空对象
        if cls.instance is None:
            # 2.调用父类的方法，为第一个对象分配空间
            cls.instance = super().__new__(cls)

        # 3.返回类属性保存的对象引用
        return cls.instance
    pass


# 创建多个对象
play1 = MusicPlayer()
print(play1)

play2 = MusicPlayer()
print(play2)

只执行一次初始化工作

在每次使用 类名() 创建对象时，Python 的解释器都会自动调用两个方法：

• __new__ 分配空间
• __init__  对象初始化

对__new__方法改造之后，每次都会得到 第一次被创建对象的引用

但是： 初始化方法还会被调用

需求：让 初始化动作 只被 执行一次

解决办法：

1. 定义一个类属性 init_flag 标记是否 执行过初始化动作，初始值为 false
2. 在 __init__ 方法中，判断 init_flag ，如果 False 就执行初始化动作
3. 然后将 init_flag 设置为 True
4. 这样，再次 自动 调用 __init__ 方法时，初始化动作就不会再被执行

class MusicPlayer(object):

    # 记录第一个被创建对象的引用
    instance = None
    # 记录是否执行过初始化方动作
    init_flag = None

    def __new__(cls, *args, **kwargs):

        # 1.判断类属性是否是空对象
        if cls.instance is None:
            # 2.调用父类的方法，为第一个对象分配空间
            cls.instance = super().__new__(cls)

        # 3.返回类属性保存的对象引用
        return cls.instance

    def __init__(self):
        # 1.判断是否执行过初始化动作
        if MusicPlayer.init_flag:
            return

        # 2.如果没有执行过，在执行初始化动作
        print("初始化播放器")

        # 3. 修改类属性的标记
        MusicPlayer.init_flag = True
    pass


# 创建多个对象
play1 = MusicPlayer()
print(play1)

play2 = MusicPlayer()
print(play2)