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Python 设计模式 - 2. 单例模式

最编程 2024-04-22 21:22:21
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单例模式(Singleton Pattern)的核心作用是确保一个类只有一个实例,并且提供一个访问该实例的全局访问点。
单例模式只生成一个实例对象,减少了对系统资源的开销。当一个对象的产生需要比较多的资源,如读取配置文件、产生其他依赖对象时,可以产生一个“单例对象”,然后永久驻留内存中,从而极大的降低开销。
单例模式有多种实现的方式,我们这里推荐重写 new() 的方法。

class MySingleton:
    __obj = None
    __init_flag = True
    
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        if cls.__obj == None:
        	cls.__obj = object.__new__(cls)
        return cls.__obj
        
    def __init__(self,name):
        if MySingleton.__init_flag:
            print("init....")
            self.name = name
            MySingleton.__init_flag = False
a = MySingleton("aa")
print(a)
b = MySingleton("bb")
print(b)
#执行结果:
#init....
#<__main__.MySingleton object at 0x01E15610>
#<__main__.MySingleton object at 0x01E15610>

代码的详细解释:
类变量
_obj:用于存储 MySingleton 的唯一实例。初始化为 None。
__init_flag: 一个标志,用于确保__init__方法只被调用一次。初始化为 True。

__new__方法:
__new__是一个静态方法,用于创建并返回类的新实例。在Python中,当你尝试创建一个对象时,__new__方法首先被调用,然后才是__init__方法。
在这个__new__方法中,首先检查 __obj 是否为 None。如果是,则创建一个新的 MySingleton 实例并赋值给 __obj。无论是否创建新实例,都会返回 __obj。这样,即使多次尝试创建 MySingleton 的实例,也只会返回第一次创建的那个实例。

__init__方法:
__init__方法是类的初始化方法,用于设置对象的初始状态。
在这个 __init__方法中,首先检查 __init_flag是否为 True。如果是,则打印 “init…”,设置实例的 name 属性,并将 __init_flag 设置为 False。由于 __init_flag 在第一次初始化后被设置为 False,所以后续的 MySingleton 实例创建(虽然实际上不会创建新的实例,但__init__方法仍然会被调用)不会再次执行初始化代码。
代码执行流程
创建一个名为 a 的 MySingleton 实例,并传入参数 “aa”。此时,__new__创建一个新实例,__init__也被调用,所以 “init…” 会被打印,并且 a 的 name 属性被设置为 “aa”。
创建一个名为 b 的 MySingleton 实例,并传入参数 “bb”。但是,由于 MySingleton 是一个单例类,所以 b 实际上与 a 是同一个对象。虽然 __init__方法会被调用(因为 __new__返回了同一个对象),但由于 __init_flag 已经被设置为 False,所以不会再次执行初始化代码。因此,“init…” 不会被再次打印,并且 b 的 name 属性仍然是 “aa”,而不是 “bb”。

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