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 AppConfig 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 AppConfig 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 AppConfig 这样的类，我们希望在程序运行期间只存在一个实例对象。

什么是单例:

　　单例是指单个实例,指一个类只能有一个实例对象

为什么要使用单例?

　　当一个类的实例中的数据不会变化时使用单例,数据是不变的;在优酷系统中orm的书写有用到;

单例模式:

　　多次实例化结果指向同一个实例

开设单例模式的方法有许多种,常用的有以下5种方式:

第一种:基于classmethod

　　.绑定到类的方法：用classmethod装饰器装饰的方法。

　　特点:参数的第一个必须是cls表示当前类本身,使用类名来调用,调用时会自动传入类

相关知识点:

"""
1.类由type创建，创建类时，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)
2.对象由类创建，创建对象时，类的__init__方法自动执行，对象()执行类的 __call__ 方法
"""

开设单例:

class Mysql(object):
    _instance = None 单例

    def __init__(self, ip, port):
        self.ip = ip
        self.port = port

    @classmethod
    def singleton(cls):
        if not cls._instance:
            cls._instance = Mysql('127.0.0.1', 3306)
        return cls._instance


obj1 = Mysql.singleton()
obj2 = Mysql.singleton()
print(obj1)
print(obj2)

 

运行的结果:

 

 第二种(基于装饰器),自定义的

def singleton(cls):
    # 该对象在类Mysql被装饰上singleton的时候就已经实例化完毕
    _instance = cls('127.0.0.1',3306)
    def inner(*args,**kwargs):
        # 判断是否传入参数，传入参数表示要实例化新的，不传表示用默认的
        if args or kwargs:
            obj = cls(*args,**kwargs)
            return obj
        return _instance
    return inner

@singleton
class Mysql:
    def __init__(self,ip,port):
        self.ip = ip
        self.port = port

obj1 = Mysql()
obj2 = Mysql()
obj3 = Mysql()
print(obj1,obj2,obj3)

 

运行的结果是得到指向的是同一个内存地址

 

 第三种是基于元类的单例模式(type)

class MymetaClass(type):
    def __call__(self, *args, **kwargs):
        if not hasattr(self,'instance'):
            self.instance = super().__call__(*args,**kwargs)
        return self.instance

class Mysql(metaclass=MymetaClass):
    def __init__(self,host,port):
        self.host = host
        self.port = port
obj = Mysql('ajdak',213)
obj1 = Mysql('asdasdas',134234)
print(obj,obj1)

结果:

 

 第四种(基于__new__)

　　元类中__new__是用于创建类对象的 ,__init__是用于初始化类的其他信息的.

我们知道，当我们实例化一个对象时，是先执行了类的__new__方法（我们没写时，默认调用object.__new__），实例化对象；然后再执行类的__init__方法，对这个对象进行初始化，所有我们可以基于这个，实现单例模式

class Mysql(object):
    _instance = None
    def __init__(self,name):
        self.name = name

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        if not cls._instance:
            cls._instance = object.__new__(cls)
        return cls._instance

obj = Mysql('egon')
obj1 = Mysql('jason')
print(id(obj),id(obj1))

 

第五种(基于模块)

　　其实，Python 的模块就是天然的单例模式，因为模块在第一次导入时，会生成 .pyc 文件，当第二次导入时，就会直接加载 .pyc 文件，而不会再次执行模块代码。因此，我们只需把相关的函数和数据定义在一个模块中，就可以获得一个单例对象了

# 单独在一个py文件中定义一个类，并实例化一个对象，之后在其他文件导入这一对象，实现单例
class Singleton(object):
    def __init__(self,host,port):
        self.host = host
        self.port = port

singleton = Singleton('127.0.0.1',3306)