Python 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

单例设计模式应用场景
音乐播放器 对象
打印机 对象
......

__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. 返回对象引用

　　

Python 解释器获得对象引用后，将引用的第一个参数，传递给 __new__ 方法

重写 __new__ 方法的代码非常固定！

1.  重写 __new__ 方法一点要 return super().__new__(cls)
2.  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
3.  注意：__new__ 是一个静态方法，在调用是需要主动传递 cls 参数

class MusicPlayer(object):
    def __new__(cls,*args,**kwargs):
        #1、创建对象时,new方法会被自动调用
        print("创建对象，分配空间...")

        #2、为对象分配空间
        instance = super().__new__(cls)
        
        #3、返回对象的引用
        return instance

    def __init__(self):
        print("播放器初始化...")

#创建对象
player = MusicPlayer()
print(player)

运行结果为：

创建对象，分配空间...
播放器初始化...
<__main__.MusicPlayer object at 0x0000000002F64F28>

单例创建流程

1. 定义一个类属性，初始值是None，用于记录单例对象的应用
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


#创建多个对象
player1 = MusicPlayer()
print(player1)

player2 = MusicPlayer()
print(player2)

结果为：

<__main__.MusicPlayer object at 0x0000000002FF5BA8>
<__main__.MusicPlayer object at 0x0000000002FF5BA8>

只执行一次初始化动作

每次调用 类名() 创建对象时，Python解释器会自动调用两个方法：

1. __new__ 分配空间
2. __init__ 对象初始化

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,如果为 False 就执行初始化动作
3. 然后将 init_flag 设置为 True
4. 这样，再次调用 __init__ 方法世，初始化动作就不会再执行了

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动作
    init_flag = False
    
    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
        

#创建多个对象
player1 = MusicPlayer()
print(player1)

player2 = MusicPlayer()
print(player2)

结果为：

初始化播放器...
<__main__.MusicPlayer object at 0x0000000003009B70>
<__main__.MusicPlayer object at 0x0000000003009B70>

原贴：https://www.cnblogs.com/diyi/p/9390000.html