Python单例模式的4种实现方法

1. #-*- encoding=utf-8 -*-
2. print '----------------------方法1--------------------------'
3. #方法1,实现__new__方法
4. #并在将一个类的实例绑定到类变量_instance上,
5. #如果cls._instance为None说明该类还没有实例化过,实例化该类,并返回
6. #如果cls._instance不为None,直接返回cls._instance
7. class Singleton(object):
8. def __new__(cls, *args, **kw):
9. if not hasattr(cls, '_instance'):
10. orig = super(Singleton, cls)
11. cls._instance = orig.__new__(cls, *args, **kw)
12. return cls._instance
13. class MyClass(Singleton):
14. a = 1
15. one = MyClass()
16. two = MyClass()
17. two.a = 3
18. print one.a
19. #3
20. #one和two完全相同,可以用id(), ==, is检测
21. print id(one)
22. #29097904
23. print id(two)
24. #29097904
25. print one == two
26. #True
27. print one is two
28. #True
29. print '----------------------方法2--------------------------'
30. #方法2,共享属性;所谓单例就是所有引用(实例、对象)拥有相同的状态(属性)和行为(方法)
31. #同一个类的所有实例天然拥有相同的行为(方法),
32. #只需要保证同一个类的所有实例具有相同的状态(属性)即可
33. #所有实例共享属性的最简单最直接的方法就是__dict__属性指向(引用)同一个字典(dict)
34. #可参看:http://code.activestate.com/recipes/66531/
35. class Borg(object):
36. _state = {}
37. def __new__(cls, *args, **kw):
38. ob = super(Borg, cls).__new__(cls, *args, **kw)
39. ob.__dict__ = cls._state
40. return ob
41. class MyClass2(Borg):
42. a = 1
43. one = MyClass2()
44. two = MyClass2()
45. #one和two是两个不同的对象,id, ==, is对比结果可看出
46. two.a = 3
47. print one.a
48. #3
49. print id(one)
50. #28873680
51. print id(two)
52. #28873712
53. print one == two
54. #False
55. print one is two
56. #False
57. #但是one和two具有相同的（同一个__dict__属性）,见:
58. print id(one.__dict__)
59. #30104000
60. print id(two.__dict__)
61. #30104000
62. print '----------------------方法3--------------------------'
63. #方法3:本质上是方法1的升级（或者说高级）版
64. #使用__metaclass__（元类）的高级python用法
65. class Singleton2(type):
66. def __init__(cls, name, bases, dict):
67. super(Singleton2, cls).__init__(name, bases, dict)
68. cls._instance = None
69. def __call__(cls, *args, **kw):
70. if cls._instance is None:
71. cls._instance = super(Singleton2, cls).__call__(*args, **kw)
72. return cls._instance
73. class MyClass3(object):
74. __metaclass__ = Singleton2
75. one = MyClass3()
76. two = MyClass3()
77. two.a = 3
78. print one.a
79. #3
80. print id(one)
81. #31495472
82. print id(two)
83. #31495472
84. print one == two
85. #True
86. print one is two
87. #True
88. print '----------------------方法4--------------------------'
89. #方法4:也是方法1的升级（高级）版本,
90. #使用装饰器(decorator),
91. #这是一种更pythonic,更elegant的方法,
92. #单例类本身根本不知道自己是单例的,因为他本身(自己的代码)并不是单例的
93. def singleton(cls):
94. instances = {}
95. def _singleton(, *args, **kw):
96. if cls not in instances:
97. instances[cls] = cls(*args, **kw)
98. return instances[cls]
99. return _singleton
100. @singleton
101. class MyClass4(object):
102. a = 1
103. def __init__(self, x=0):
104. self.x = x
105. one = MyClass4()
106. two = MyClass4()
107. two.a = 3
108. print one.a
109. #3
110. print id(one)
111. #29660784
112. print id(two)
113. #29660784
114. print one == two
115. #True
116. print one is two
117. #True
118. one.x = 1
119. print one.x
120. #1
121. print two.x
122. #1