python装饰器系列(七)

装饰器 利用__call__方法实现单例

所谓单例，是指一个类的实例从始至终只能被创建一次。单例的实现有多种，这里以__call__方法来实现

class Single:
    __instance = None
    
    def __init__(self,cls):
        self.cls = cls
        
    def __call__(self,*args,**kwargs):
        if self.__instance is None:
            self.__instance = self.cls(*args,**kwargs)
        return self.__instance

@Single
class Grok1:
    pass

grok1 = Grok1()

id(grok1)
140271956645592

grok2 = Grok1()

id(grok2)
140271956645592

id(grok1) == id(grok2)
True

分析一下上边的代码

@Single
class Grok1:
    pass
grok1 = Grok1()

实例化Grok1类时相当于执行了下边两步：

1. Grok1 = Single(Grok1)
2. grok1 = Grok1()

第一步：执行Single(Grok1)是返回一个Single类的实例，并用一个变量Grok1指向这个实例对象，此时的Grok1不是class Grok1:里的Grok1类，只是名字相同而已，Single类实例化时__init__构建函数被调用，这里会把self.cls这个实例属性指向Grok1类。

第二步：因Single类实现了__call__方法，所以此实例是一个可调用对象，这里执行grok1 = Grok1()，其中的Grok1已不再是class Grok1:里的类，而是Single类的实例对象，这里调用实例对象就会执行__call__方法

对此方法中的代码做进一步分析：

def __call__(self,*args,**kwargs):
        if self.__instance is None:
            self.__instance = self.cls(*args,**kwargs)
        return self.__instance

当第一次调用时，if语句的结果为True，此时会执行self.__instance = self.cls(*args,**kwargs)，其中的self.cls指向Grok1类，即这里表示实例化Grok1类，并把self.__instance指向实例化Grok1类的对象，这样__instance就不再是None了，当第二次调用__call__函数时，if语句的结果为False，所以直接执行return self.__instance，所以Grok1这个对象在被多次实例化后指向的实例化对象都是一样的，其实是只被实例化了一次而已