Python 面向对象 --- 单例

目标

• 单例设计模式
• __new__ 方法
• Python 中的单例

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，呗人们广泛流传的设计模式都是针对 某一特定问题 的成熟的解决方案
  • 使用 设计模式 视为了可重写代码，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__ 是一个有 object 基类提供的 内置的静态方法，主要作用有两个：
  • 在内存中为对象 分配空间
  • 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

注 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*8
• 注意： __new__ 是一个静态方法，在调用时需要 **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")
    
    
    # 创建播放器对象
    player = MusicPlayer()
    
    print(player)
    
    
    # 结果呈现
    创建对象，分配空间
    播放器初始化
    <__main__.MusicPlayer object at 0x0000003BAD088208>

03，Pythodinn 中的单例

• 单例 - - 让 类 创建的对象，在系统中， 只有 唯一的一个实例
  • 1，定义一个 类属性，初始值是 None，用于记录 单例对象的引用
  • 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，调用父类的方法，为第一个对象分配可用空间
                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)
    
    
    # 结果呈现
    <__main__.MusicPlayer object at 0x0000006DF8FE8208>
    <__main__.MusicPlayer object at 0x0000006DF8FE8208>
    

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：初始化方法还会被再次调用

需求

• 让 初始化动作 只被 执行一次

解决方法
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 自动 调用 __init__ 方法时，初始化动作就不会被再次执行了

    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，调用父类的方法，为第一个对象分配可用空间
                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)
    
    
    # 结果呈现
    初始化播放器
    <__main__.MusicPlayer object at 0x0000004842BA8208>
    <__main__.MusicPlayer object at 0x0000004842BA8208>