Python单例模式的4种实现方法

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