Python设计模式之单例模式
Python设计模式之单例模式
设计模式
- 设计模式 是 前人工作的总结和提炼，通常，被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 是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。
1. 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
- …
2. __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 由 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。
重写 __new__ 方法 的代码非常固定！
如果要得到当前类的实例，应当在当前类中的 __new__() 方法语句中调用当前类的父类的 __new__() 方法。
例如，如果当前类是直接继承自 object，那当前类的 __new__() 方法返回的对象应该为：
def __new__(cls, *args, **kwargs):
...
return object.__new__(cls)
注意：
- 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，即导致
__init__方法不会得到调用 __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):
# 创建对象时，new方法会被自动调用
print("创建对象，分配空间")
# 为对象分配空间
# instance = super().__new__(cls)
# 返回对象的引用
# return instance
# 或者一步到位，为对象分配空间并返回对象的引用
return super().__new__(cls)
def __init__(self):
print("初始化音乐播放对象")
player = MusicPlayer()
print(player)
3. 实现
单例 —— 让 类 创建的对象，在系统中 只有 唯一的一个实例
- 定义一个 类属性，初始值是
None，用于记录 单例对象的引用 - 重写
__new__方法
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
返回 类属性 中记录的 对象引用
# 定义类属性记录单例对象引用
instance = None
def __new__(cls, *args, **kwargs):
# 1. 判断类属性是否已经被赋值
if cls.instance is None:
cls.instance = super().__new__(cls)
# 2. 返回类属性的单例引用
return cls.instance
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
上面的代码对__new__方法改造之后，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
解决办法
- 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 - 在
__init__方法中，判断 init_flag，如果为 False 就执行初始化动作，然后将 init_flag 设置为True。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
实现：
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):
if not MusicPlayer.init_flag:
print("初始化音乐播放器")
MusicPlayer.init_flag = True
#测试：
# 创建多个对象
player1 = MusicPlayer()
print(player1)
player2 = MusicPlayer()
print(player2)
