python单例模式
‘壹’ 怎么理解python单例模式
在聊这之前我们首先要明确的是,单例模式在实际中的意义以及在python中具有实现的价值?
当前,相信有很多人支持单例模式,也有不少人反对,尤其是在python中,目前依旧具有很大的争议性。我们要在评论之前首先要了解单例模式
什么是单例模式?
顾名思义:就是单个模式
单例模式是一种常见的软件设置模式,在它的核心结构中只包含一个被称为单例类的特殊类,通过单例模式可以保证系统中的一个类只有一个实例而且该实例易于外界访问,从而方便对实例个数的控制并节约系统资源。如果希望在系统中某个对象只能存在一个,单例模式是最好的解决方案。
单例模式的要点有三类
某个类只能有一个实例
它必须创建这个实例
它必须自行向整个系统提供这个实例
单例模式的类只能提供私有的构造函数
类定义中含有一个该类的静态私有对象
该类提供了一个静态的共有的函数用于创建或获取它本身的静态私有对象
- # ########### 单例类定义 ###########classFoo(object):__instance=None@staticmethoddefsingleton():ifFoo.__instance:returnFoo.__instanceelse:Foo.__instance=Foo()returnFoo.__instance# ########### 获取实例 ###########obj=Foo.singleton()
但是从具体角度实现来说的话,又可以分为三点
一、实例控制
单例模式会阻止其他对象实例化其自己的单例对象的副本,从而确保所有对象都访问唯一实例。
二、灵活性
因为类控制了实例化过程,所以类可以灵活更改实例化过程。
缺点:
一、开销
虽然数量很少,但如果每次对象请求引用时都要检查是否存在类的实例,将仍然需要一些开销。可以通过使用静态初始化解决此问题。
二、可能的开发混淆
使用单例对象(尤其在类库中定义的对象)时,开发人员必须记住自己不能使用new关键字实例化对象。因为可能无法访问库源代码,因此应用程序开发人员可能会意外发现自己无法直接实例化此类。
三、对象生存期
不能解决删除单个对象的问题。在提供内存管理的语言中(例如基于.NET Framework的语言),只有单例类能够导致实例被取消分配,因为它包含对该实例的私有引用。在某些语言中(如 C++),其他类可以删除对象实例,但这样会导致单例类中出现悬浮引用。
常用几种方式
通过面向的特性,简单的构造出单例模式
123456789101112131415当用于WEB界面时,单例模式的简单运用
web 单例模式
不过我们需要注意的是:
特殊方法__new__是一个元构造程序,每当一个对象必须被factory类实例化时,就将调用它。__new__方法必须返回一个类的实例,因此它可以在对象创建之前或之后修改类。
因为__init__在子类中不会被隐式调用,所以__new__可以用来确定已经在整个类层次完成了初始化构造。__new__是对于对象状态隐式初始化需求的回应,使得可以在比__init__更低的一个层次上定义一个初始化,这个初始化总是会被调用。
与__init__()相比__new__()方法更像一个真正的构造器。随着类和类型的统一,用户可以对内建类型进行派生,因此需要一种途径来实例化不可变对象,比如派生字符串,在这种情况下解释器则调用类的__new__()方法,一个静态方法,并且传入的参数是在类实例化操作时生成的。__new__()会调用父类的__new__()来创建对象(向上代理)
·__new__必须返回一个合法的实例,这样解释器在调用__init__()时,就可以吧这个实例作为self传给他。调用父类的__new__()来创建对象,正向其他语言使用new关键字一样
总结
单利模式存在的目的是保证当前内存中仅存在单个实例,避免内存浪费!!!
‘贰’ 一日一技,Python实现单例模式的五种写法!
Python中,单例模式是一种常见的设计模式,旨在确保一个类在整个系统中只有一个实例。比如,当配置信息需要全局共享且避免内存浪费时,AppConfig类的单例应用就显得尤为重要。有五种方式可以实现Python的单例模式:
1. 利用模块特性:Python模块首次导入会生成.pyc文件,第二次导入时会直接加载,因此在模块中定义对象即可实现单例。
2. 使用装饰器:通过装饰器可以动态地在运行时控制类的实例化行为,从而实现单例。
3. 通常的类实现方式:注意,这在多线程环境下可能存在问题,需要额外添加锁以保证线程安全。
4. 基于__new__方法:利用类的生命周期,通过修改__new__方法来确保每次实例化都是同一个对象。
5. 元类方式:元类允许我们在类创建时进行干预,这是一种更高级的实现单例模式的方法,可以直接通过类名实例化。
每种方法都有其适用场景和优缺点,选择哪种方式取决于具体项目需求和性能考虑。在实际应用中,需要权衡线程安全、内存消耗和代码简洁性等因素。你对哪种方法更感兴趣?可以在评论区分享你的看法哦!