单例模式是一个经典设计模式,简要的说,一个类的单例模式就是它只能被实例化一次,实例变量在第一次实例化时就已经固定。
在Python中常见的单例模式有None,这就是一个很典型的设计,通常使用 if xxx is None或者if xxx is not None来比较运算。
Python实现单例模式
代码如下:
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class MyClass: _instance = None _first_init = False def __new__( cls , * args, * * kwargs): if not cls ._instance: cls ._instance = super ().__new__( cls ) return cls ._instance def __init__( self , var1, var2): cls = type ( self ) if not cls ._first_init: self .var1 = var1 self .var2 = var2 cls ._first_init = True |
如上所示,我创建了一个MyClass的类,定义了两个类变量,第一个是_instance,它负责保存该类创建的实例。第二个是_first_init,它是一个布尔值,保存是否为第一次实例化该类。
在__new__方法中(构造函数),判断是否存在_instance这个类变量,如果之前已经实例化了,直接返回。如果是第一次实例化,就会为_instance类变量绑定实例,使用super().__new__(cls)创建实例,即调用父类object.__new__(MyClass)创建实例。
在__init__方法中(初始化函数),我们通过cls=type(self)获取MyClass类,判断是否第一次实例化。如果是第一次实例化,就绑定实例变量。否则什么都不做.
运行效果
我们创建两个实例,来对比
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>>> instance1 = MyClass( 1 , 2 ) >>> instance2 = MyClass( 7 , 5 ) >>> id (instance1) = = id (instance2) True >>> instance2.var1 1 |
可以看到,这两个实例的内存地址都相同,而且第一次实例化后变量已经固定了,全局不会再改变。
这就是单例模式的实现。
ps:下面看下Python中类方法、__new__方法和__init__方法解析
在编程语言中创建一个类,有构造方法这样的一个术语。而在Python中,通常大家都认为__init__是构造方法,其实并不完全等同。在构建类中,有一个特殊的方法__new__,这个才能等同为构造方法。
__new__是一个类方法,我们在定义一个类方法时需要在函数前打上@classmethod装饰器,而__new__不需要,因为它经过特殊处理。为了理解__new__方法,我们先来看看类方法是什么。
类方法
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class MyClass: @classmethod def test( cls ): print ( cls .__name__) MyClass.test() #输出 MyClass |
在MyClass类中,test方法就是类方法,它传入第一个参数为cls,其实就是MyClass类,打印cls.__name__可以看到结果。类方法可以直接 类名.方法名()调用。通常类方法是备选构造方法。
类方法的应用
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>>> from datetime import datetime >>> datetime.fromtimestamp( 324234 ) datetime.datetime( 1970 , 1 , 5 , 2 , 3 , 54 ) |
如上所示,内置的datetime包中的fromtimestamp就是类方法,可以从多种方式构造出datetime对象。
__new__方法
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def __new__( cls , a): return super ().__new__( cls ) |
__new__是类方法,所以第一个参数也是cls,剩下的参数就是构造方法里需要的参数了。通常__new__都不需要定义,在元类编程中才需要,它可以控制类的生成过程。
__new__必须返回一个实例(instance),传入到__init__方法中的self参数,也就是实例变量。这里返回父类(object)的__new__方法用来创建一个新的实例。相当于
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obj = object .__new__(MyClass) obj = MyClass() |
#obj是实例,上面两个方式等同
其中,MyClass是类,obj是实例(instance)
__init__方法
__new__是构造方法,那么__init__就是初始化函数,它负责将变量绑定到实例中,更新实例的__dict__字典。其中第一个参数self就是__new__的返回值,是类的实例。__new__方法先于__init__方法执行
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def __init__( self , a): self .a = a |
结合使用
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class MyClass: def __new__( cls , a): return super ().__new__( cls ) def __init__( self , a): self .a = a obj = MyClass( 3 ) print (obj.a) |
要点
1.__new__是构造方法,__init__是初始化函数。
2.__new__通常不需要手动定义,一般在元类编程中使用,控制类的生成过程。
3.__new__第一个被执行,然后执行__init__绑定实例变量。
4.__new__必须有返回值,返回值是该类的实例,它会被__init__函数接收,通常叫做self变量
总结
以上所述是小编给大家介绍的Python中使用__new__实现单例模式并解析,希望对大家有所帮助,如果大家有任何疑问请给我留言,小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对服务器之家网站的支持!
原文链接:https://www.cnblogs.com/PyKK2019/p/11081883.html
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