【python深入】单例模式
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 Config 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 Config 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 Config 这样的类,我们希望在程序运行期间只存在一个实例对象,而且在我们目前的程序中也确实是通过单例来实现的这个功能,是通过__new__的方式来实现的。
然后是对单例模式的一个实现和验证:
单例模式的实现可以有多种形式:
·使用模块
·使用__new__
·使用装饰器(decorator)
·使用元类 —— 后面看元类的内容
(1)直接使用模块实现:
可以新创建一个文件testdanlimoshibymokuai.py,例如:
#coding=utf-8
class my_Singleton(object):
def foo(self):
print '111'
mysingleton = my_Singleton()
之后在另外一个文件中进行调用,如下:
可以看到结果:
(2)使用__new__实现:
class Singleton(object):
def __new__(cls, *args, **kw):
if not hasattr(cls, '_instance'):
cls._instance = super(Singleton, cls).__new__(cls, *args, **kw)
return cls._instance
class notSingleton(object):
def __init__(self):
pass
结果验证:
if __name__ == "__main__":
#下面是单例的情况
a1 = Singleton()
a2 = Singleton()
print id(a1)
print id(a2)
#下面是非单例的情况
a4 = notSingleton()
a5 = notSingleton()
print id(a4)
print id(a5)
结果为:
关于上面实现中具体用到的id()和hasattr(),具体含义如下:
使用装饰器:
#用装饰器实现的单例
def Singleton2(cls):
instances = {}
@wraps(cls)
def wrapper(*args, **kw):
if cls not in instances:
instances[cls] = cls(*args, **kw)
return instances.get(cls, None)
return wrapper
@Singleton2
class testClass(object):
def __init__(self):
self.value = 1
验证结果:
得到的结果是:
备注:为什么是__new__,__new__的作用是什么?和__init__的区别是什么?还有看到__call__的,这个又是用来做什么的?
另外,__双划线,和_单划线的这种,有什么区别?
下面是关于以上几个问题的答案:
1、__new__代表的含义是:在新式类中,才有__new__,这个其实才是构造函数,创建实例,返回类的实例对象,__init__则进行参数等的设置和丰富,就是当对象被创建初始化的时候使用的
class Test1(object):
def __init__(self):
self.value = 1
class Test2(object):
def __new__(self, *args, **kwargs):
return object.__new__(Other, *args, **kwargs)
def __init__(self):
self.value = 1
class Other(object):
pass
打印type来确定一下:
t1 = Test1()
print type(t1)
t2 = Test2()
print type(t2)
可以看到结果如下:
其实是因为在Test2中__new__进行了重载,这里返回的是Other类的实例对象,那么Other类本身
如果我们想要查看设置的value值,则可以通过下方代码:
t1 = Test1()
print type(t1)
print t1.value
t2 = Test2()
print type(t2)
print t2.value
结果如下:
修改成下面这样的形式:
再执行语句就可以得到这个结果:
后面需要再了解一下:如何给类设置属性、增加属性、删除属性。。。。。
2、关于__xxx__、_xxx 和 __xxx的不同之处在于:参考文章:http://blog.csdn.net/li_101357/article/details/52794164
首先给出各自含义,然后再结合实际例子进行理解:
__xxx__:代表系统定义名字
_xxx:保护变量,
__xxx:类中的私有变量名
参考文章:http://python.jobbole.com/87294/