Python中使用__new__实现单例模式并解析

阅读文章前请先阅读 Python中类方法、__new__方法和__init__方法解析

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：

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

>>> 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。