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python设计模式之单例模式(一)

简介: 单例设计模式的概念: 单例设计模式即确保类有且只有一个特定类型的对象,并提供全局访问点。一般我们操作数据库的时候为了避免统一资源产生互相冲突,创建单例模式可以维护数据的唯一性。 单例模式的特性: 确保类有且只有一个对象被创建。

单例设计模式的概念:

单例设计模式即确保类有且只有一个特定类型的对象,并提供全局访问点。一般我们操作数据库的时候为了避免统一资源产生互相冲突,创建单例模式可以维护数据的唯一性。

单例模式的特性:

确保类有且只有一个对象被创建。

为对象提供一个访问点,以使程序可以全局访问对象。

控制共享资源的并行访问。

下面是单例模式的UML图。(注:UML-Unified Model Language 统一建模语言,又称标准建模语言。是用来对软件密集系统进行可视化建模的一种语)

传统的单例模式的实现方法是,使构造函数私有化,并创建一个静态方法来完成对象的初始化,对象在第一次调用时创建,以后这个类将返回同一个对象.

单例模式的实现

网上找了一个C#的例子(其中考虑到多线程的问题)可以了解下,下面我们主要介绍Python的单例模式的使用。

 /// <summary>
    /// 单例模式的实现
    /// </summary>
    public class Singleton
    {
        // 定义一个静态变量来保存类的实例
        private static Singleton uniqueInstance;

        // 定义一个标识确保线程同步
        private static readonly object locker = new object();

        // 定义私有构造函数,使外界不能创建该类实例
        private Singleton()
        
{
        }

        /// <summary>
        /// 定义公有方法提供一个全局访问点,同时你也可以定义公有属性来提供全局访问点
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public static Singleton GetInstance()
        
{
            // 当第一个线程运行到这里时,此时会对locker对象 "加锁",
            // 当第二个线程运行该方法时,首先检测到locker对象为"加锁"状态,该线程就会挂起等待第一个线程解锁
            // lock语句运行完之后(即线程运行完之后)会对该对象"解锁"
            // 双重锁定只需要一句判断就可以了
            if (uniqueInstance == null)
            {
                lock (locker)
                {
                    // 如果类的实例不存在则创建,否则直接返回
                    if (uniqueInstance == null)
                    {
                        uniqueInstance = new Singleton();
                    }
                }
            }
            return uniqueInstance;
        }
    }

在python中的使用方法就要变通了,因为python无法穿件私有的构造函数,所以下面我们来看看python是如何实现的。

class Singleton(object):
   def __new__(cls):
       if not hasattr(cls,'inst'):
           print("no")
           cls.inst=super(Singleton,cls).__new__(cls)
       return cls.inst

s1=Singleton()
print(s1)
s2=Singleton()
print(s2)

下面对上面的代码进行解释,上面的代码我们重写了默认的__new__方法(python中实例化对象的方法)用来创建对象。cls表示是当前对像,hasattr是检查对象是否含有某个属性,这里是检查inst,注意这个属性的名字不要用__开头,__的作用避免子类覆盖其内容

我之前测试的时候用了__inst作为检测结果就是,每次创建对象的时候都会生成一个新的实例,可以使用一个下划线开头的词作为属性 不过一般都用instance或者缩写inst.

对象s1创建的时候 没有inst属性所以 程序给它分配了一个地址,当创建s2的时候inst已经存在所以直接把对象的地址指向了s1的了。

单例模式的用例之懒汉式实例化

一般我们在导入模块的时候,无意中会创建一个对象,但是我们有的时候根不不用他,(比如我们写一个文件 里面是selenium操作页面的 我们一般会在__init__中定义self.driver=webdriver.chrome(),我们在调用这个类的时候,就会自动弹出谷歌模拟器。)

懒汉式模式就是解决这种问题的 让我们在实际需要的时候才创建对象,所以懒汉式是比较节省资源的一种方式。

class Singleton:
    __inst=None
    def __init__(self):
        if not Singleton.__inst:
            print("开始调用init")
        else:
            print("__inst已经创建",self.getInstance())
    @classmethod
    def getInstance(cls):
        if not cls.__inst:
            cls.__inst=Singleton()
        return cls.__inst 
s= Singleton()#只是调用了init方法,但是没有新的对象创建
Singleton.getInstance()
s1= Singleton()
s2= Singleton()
s3= Singleton()

后续。。。 

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