【python】Python的单例模式
原文:http://blog.csdn.net/ghostfromheaven/article/details/7671853
单例模式:保证一个类仅有一个实例,并提供一个访问他的全局访问点。
实现某个类只有一个实例的途径:
1,让一个全局变量使得一个对象被访问,但是他不能防止外部实例化多个对象。
2,让类自身保存他的唯一实例,这个类可以保证没有其他实例可以被创建。
多线程时的单例模式:加锁-双重锁定
饿汉式单例类:在类被加载时就将自己实例化(静态初始化)。其优点是躲避了多线程访问的安全性问题,缺点是提前占用系统资源。
懒汉式单例类:在第一次被引用时,才将自己实例化。避免开始时占用系统资源,但是有多线程访问安全性问题。
下面是实现单例模式的4中方法:
1 #-*- encoding=utf-8 -*- 2 print '----------------------方法1--------------------------' 3 #方法1,实现__new__方法 4 #并在将一个类的实例绑定到类变量_instance上, 5 #如果cls._instance为None说明该类还没有实例化过,实例化该类,并返回 6 #如果cls._instance不为None,直接返回cls._instance 7 class Singleton(object): 8 def __new__(cls, *args, **kw): 9 if not hasattr(cls, '_instance'): 10 orig = super(Singleton, cls) 11 cls._instance = orig.__new__(cls, *args, **kw) 12 return cls._instance 13 14 class MyClass(Singleton): 15 a = 1 16 17 one = MyClass() 18 two = MyClass() 19 20 two.a = 3 21 print one.a 22 #3 23 #one和two完全相同,可以用id(), ==, is检测 24 print id(one) 25 #29097904 26 print id(two) 27 #29097904 28 print one == two 29 #True 30 print one is two 31 #True 32 33 print '----------------------方法2--------------------------' 34 #方法2,共享属性;所谓单例就是所有引用(实例、对象)拥有相同的状态(属性)和行为(方法) 35 #同一个类的所有实例天然拥有相同的行为(方法), 36 #只需要保证同一个类的所有实例具有相同的状态(属性)即可 37 #所有实例共享属性的最简单最直接的方法就是__dict__属性指向(引用)同一个字典(dict) 38 #可参看:http://code.activestate.com/recipes/66531/ 39 class Borg(object): 40 _state = {} 41 def __new__(cls, *args, **kw): 42 ob = super(Borg, cls).__new__(cls, *args, **kw) 43 ob.__dict__ = cls._state 44 return ob 45 46 class MyClass2(Borg): 47 a = 1 48 49 one = MyClass2() 50 two = MyClass2() 51 52 #one和two是两个不同的对象,id, ==, is对比结果可看出 53 two.a = 3 54 print one.a 55 #3 56 print id(one) 57 #28873680 58 print id(two) 59 #28873712 60 print one == two 61 #False 62 print one is two 63 #False 64 #但是one和two具有相同的(同一个__dict__属性),见: 65 print id(one.__dict__) 66 #30104000 67 print id(two.__dict__) 68 #30104000 69 70 print '----------------------方法3--------------------------' 71 #方法3:本质上是方法1的升级(或者说高级)版 72 #使用__metaclass__(元类)的高级python用法 73 class Singleton2(type): 74 def __init__(cls, name, bases, dict): 75 super(Singleton2, cls).__init__(name, bases, dict) 76 cls._instance = None 77 def __call__(cls, *args, **kw): 78 if cls._instance is None: 79 cls._instance = super(Singleton2, cls).__call__(*args, **kw) 80 return cls._instance 81 82 class MyClass3(object): 83 __metaclass__ = Singleton2 84 85 one = MyClass3() 86 two = MyClass3() 87 88 two.a = 3 89 print one.a 90 #3 91 print id(one) 92 #31495472 93 print id(two) 94 #31495472 95 print one == two 96 #True 97 print one is two 98 #True 99 100 print '----------------------方法4--------------------------' 101 #方法4:也是方法1的升级(高级)版本, 102 #使用装饰器(decorator), 103 #这是一种更pythonic,更elegant的方法, 104 #单例类本身根本不知道自己是单例的,因为他本身(自己的代码)并不是单例的 105 def singleton(cls, *args, **kw): 106 instances = {} 107 def _singleton(): 108 if cls not in instances: 109 instances[cls] = cls(*args, **kw) 110 return instances[cls] 111 return _singleton 112 113 @singleton 114 class MyClass4(object): 115 a = 1 116 def __init__(self, x=0): 117 self.x = x 118 119 one = MyClass4() 120 two = MyClass4() 121 122 two.a = 3 123 print one.a 124 #3 125 print id(one) 126 #29660784 127 print id(two) 128 #29660784 129 print one == two 130 #True 131 print one is two 132 #True 133 one.x = 1 134 print one.x 135 #1 136 print two.x 137 #1