单例模式:(说白了就是)创建一个类的实例。在 Python 中,我们可以用多种方法来实现单例模式:
1、文件导入的形式(常用)
s1.py
class Foo(object):
def test(self):
print("123")
v = Foo()
#v是Foo的实例
s2.py
复制代码
from s1 import v as v1
print(v1,id(v1))
from s1 import v as v2
print(v1,id(v2))
# 文件加载的时候,第一次导入后,会生成 .pyc 文件,当第二次导入时,就会直接加载 .pyc 文件,再次导入时不会再重新加载。
# 两个的内存地址是一样的
2、基于类实现的单例模式
# ======================单例模式:无法支持多线程情况===============
class Singleton(object):
def __init__(self):
import time
time.sleep(1)
@classmethod
def instance(cls, *args, **kwargs):
if not hasattr(Singleton, "_instance"):
Singleton._instance = Singleton(*args, **kwargs)
return Singleton._instance
import threading
def task(arg):
obj = Singleton.instance()
print(obj)
for i in range(10):
t = threading.Thread(target=task,args=[i,])
t.start()
# ====================单例模式:支持多线程情况================、
import time
import threading
class Singleton(object):
_instance_lock = threading.Lock()
def __init__(self):
time.sleep(1)
@classmethod
def instance(cls, *args, **kwargs):
if not hasattr(Singleton, "_instance"):
with Singleton._instance_lock: #为了保证线程安全在内部加锁
if not hasattr(Singleton, "_instance"):
Singleton._instance = Singleton(*args, **kwargs)
return Singleton._instance
def task(arg):
obj = Singleton.instance()
print(obj)
for i in range(10):
t = threading.Thread(target=task,args=[i,])
t.start()
time.sleep(20)
obj = Singleton.instance()
print(obj)
# 使用先说明,以后用单例模式,obj = Singleton.instance()
# 示例:
# obj1 = Singleton.instance()
# obj2 = Singleton.instance()
# print(obj1,obj2)
# 错误示例
# obj1 = Singleton()
# obj2 = Singleton()
# print(obj1,obj2)
3、基于__new__实现的单例模式(最常用 推荐使用,方便)
# =============单线程下执行===============
import threading
class Singleton(object):
_instance_lock = threading.Lock()
def __init__(self):
pass
def __new__(cls, *args, **kwargs):
if not hasattr(Singleton, "_instance"):
with Singleton._instance_lock:
if not hasattr(Singleton, "_instance"):
# 类加括号就回去执行__new__方法,__new__方法会创建一个类实例:Singleton()
Singleton._instance = object.__new__(cls, *args, **kwargs) # 继承object类的__new__方法,类去调用方法,说明是函数,要手动传cls
return Singleton._instance #obj1
#类加括号就会先去执行__new__方法,在执行__init__方法
# obj1 = Singleton()
# obj2 = Singleton()
# print(obj1,obj2)
# ===========多线程执行单利============
def task(arg):
obj = Singleton()
print(obj)
for i in range(10):
t = threading.Thread(target=task,args=[i,])
t.start()
# 使用先说明,以后用单例模式,obj = Singleton()
# 示例
# obj1 = Singleton()
# obj2 = Singleton()
# print(obj1,obj2)
4、基于metaclass(元类)实现的单例模式
"""
1.对象是类创建,创建对象时候类的__init__方法自动执行,对象()执行类的 __call__ 方法
2.类是type创建,创建类时候type的__init__方法自动执行,类() 执行type的 __call__方法(类的__new__方法,类的__init__方法)
# 第0步: 执行type的 __init__ 方法【类是type的对象】
class Foo:
def __init__(self):
pass
def __call__(self, *args, **kwargs):
pass
# 第1步: 执行type的 __call__ 方法
# 1.1 调用 Foo类(是type的对象)的 __new__方法,用于创建对象。
# 1.2 调用 Foo类(是type的对象)的 __init__方法,用于对对象初始化。
obj = Foo()
# 第2步:执行Foo的 __call__ 方法
obj()
"""
# ===========类的执行流程================
class SingletonType(type):
def __init__(self,*args,**kwargs):
print(self) #会不会打印? #<class '__main__.Foo'>
super(SingletonType,self).__init__(*args,**kwargs)
def __call__(cls, *args, **kwargs): #cls = Foo
obj = cls.__new__(cls, *args, **kwargs)
obj.__init__(*args, **kwargs)
return obj
class Foo(metaclass=SingletonType):
def __init__(self,name):
self.name = name
def __new__(cls, *args, **kwargs):
return object.__new__(cls, *args, **kwargs)
'''
1、对象是类创建的,创建对象时类的__init__方法会自动执行,对象()执行类的__call__方法
2、类是type创建的,创建类时候type类的__init__方法会自动执行,类()会先执行type的__call__方法(调用类的__new__,__init__方法)
Foo 这个类是由SingletonType这个类创建的
'''
obj = Foo("hiayan")
# ============第三种方式实现单例模式=================
import threading
class SingletonType(type):
_instance_lock = threading.Lock()
def __call__(cls, *args, **kwargs):
if not hasattr(cls, "_instance"):
with SingletonType._instance_lock:
if not hasattr(cls, "_instance"):
cls._instance = super(SingletonType,cls).__call__(*args, **kwargs)
return cls._instance
class Foo(metaclass=SingletonType):
def __init__(self,name):
self.name = name
obj1 = Foo('name')
obj2 = Foo('name')
print(obj1,obj2)
简单总结
- 单例只有一个实例
- 静态方法、静态字段
- 所有封装数据都一样时用单例模式
静态方法:无法访问类属性、实例属性,相当于一个相对独立的方法,跟类其实没什么关系,换个角度来讲,其实就是放在一个类的作用域里的函数而已。
类成员方法:可以访问类属性,无法访问实例属性。在类里是类变量,在实例中又是实例变量,所以容易混淆。
原文地址:https://www.cnblogs.com/xxpythonxx/p/11324171.html
时间: 2024-10-17 11:33:38