设计模式---单例模式

#! /usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-

# 1.单例模式：所有对象封装的数据相同时
# 单例模式（Singleton Pattern）是一种常用的软件设计模式，
# 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。
# 比如，某个服务器程序的配置信息存放在一个文件中，
# 客户端通过一个 AppConfig 的类来读取配置文件的信息。
# 如果在程序运行期间，有很多地方都需要使用配置文件的内容，
# 也就是说，很多地方都需要创建 AppConfig 对象的实例，
# 这就导致系统中存在多个 AppConfig 的实例对象，而这样会严重浪费内存资源，
# 尤其是在配置文件内容很多的情况下。事实上，类似 AppConfig 这样的类，
# 我们希望在程序运行期间只存在一个实例对象。
#
# 在 Python 中，我们可以用多种方法来实现单例模式：
#
# 1.使用模块
# 其实，Python 的模块就是天然的单例模式，
# 因为模块在第一次导入时，会生成 .pyc 文件，当
# 第二次导入时，就会直接加载 .pyc 文件，而不会再次执行模块代码。
# 因此，我们只需把相关的函数和数据定义在一个模块中，就可以获得一个单例对象了。

# 2.使用 __new__
class Singleton(object):
    _instance = None

    def __new__(cls, *args, **kw):
        if not cls._instance:#如果 cls._instance 为 None 则创建实例，否则直接返回 cls._instance
            cls._instance = super(Singleton, cls).__new__(cls, *args, **kw)
        return cls._instance


class MyClass(Singleton):
    a = 1

one = MyClass()
two = MyClass()
print(one == two,id(one),id(two))
# 3.使用装饰器（decorator）
#装饰器（decorator）可以动态地修改一个类或函数的功能
def deco1(func):
    """
    装饰器方法，
    :param func:被修饰函数
    :return:返回计算结果
    """
    list1={}
    def _deco1(*args, **kwargs):
        if func not in list1:
            list1[func] = func(*args, **kwargs)
        return list1[func]
    return _deco1

#装饰方法
@deco1
def myfunc():
    a = 1

myfunc()

#装饰类
@deco1
class MyClass2:
    def __init__(self):
        self.xx = 0

    def getval(self):
        return self.xx

    def setval(self, val):
        self.xx = val

a = MyClass2()
a.setval(2)

b = MyClass2()
print("b=", b.getval())

# 4.使用元类（metaclass）
# 元类就是用来创建类的“东西”。元类就是类的类。
# 函数type实际上是一个Python的内建元类。type就是Python在背后用来创建所有类的元类。
# 可以创建自己的元类:写一个类的时候为其添加__metaclass__属性
class Singleton(type):
    _instances = {}

    def __call__(cls, *args, **kwargs):
        if cls not in cls._instances:
            cls._instances[cls] = super(Singleton, cls).__call__(*args, **kwargs)
        return cls._instances[cls]

# Python2
# class MyClass(object):
#     __metaclass__ = Singleton

# Python3
class MyClass(metaclass=Singleton):
    def __init__(self):
        self.xx = 0

    def getval(self):
        return self.xx

    def setval(self, val):
        self.xx = val