Python单例模式

目标

单例设计模式
__new__方法
Python中的单例

单例设计模式

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
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
……

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

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
注意：__new__是一个静态方法，在调用时需要主动传递cls参数

对象分配空间和初始化

示例代码：

class MusicPlayer(object):

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        # 如果不返回任何结果，
        return super().__new__(cls)

    def __init__(self):
        print("初始化音乐播放对象")

player = MusicPlayer()

print(player)

Python中的单例

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

单例流程

class MusicPlayer(object):

    # 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

只执行一次初始化操作

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
在上一小节对__new__方法改造之后，每次都会得到第一次被创建对象的引用
但是初始化方法还是会被再次调用

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

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


# 创建多个对象
player1 = MusicPlayer()
print(player1)

player2 = MusicPlayer()
print(player2)

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__new__方法

Python中的单例

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