Python单体模式的几种常见实现方法详解

本文实例讲述了Python单体模式的几种常见实现方法。分享给大家供大家参考，具体如下：

一、修改父类的 __dict__    
class Borg:
  _shared_state = {}
  def __init__(self):
    self.__dict__ = self._shared_state
class Singleton(Borg):
  def __init__(self, name):
    super().__init__()
    self.name = name
  def __str__(self):
    return self.name
x = Singleton('sausage')
print(x)
y = Singleton('eggs')
print(y)
z = Singleton('spam')
print(z)
print(x)
print(y)

注意，这种方法实现的并非真正的单体模式！！

下面几种方法实现的才是真正的单体模式

二、使用元类

先看看这里关于元类的描述：

元类一般用于创建类。

在执行类定义时，解释器必须要知道这个类的正确的元类。解释器会先寻找类属性__metaclass__，如果此属性存在,就将这个属性赋值给此类作为它的元类。如果此属性没有定义，它会向上查找父类中的__metaclass__。如果还没有发现__metaclass__属性,解释器会检查名字为__metaclass__的全局变量，如果它存在,就使用它作为元类。否则, 使用内置的 type 作为此类的元类。

1. 继承 type，使用 __call__

注意__call__的参数
class Singleton(type):
  _instance = None
  def __call__(self, *args, **kw):
    if self._instance is None:
      self._instance = super().__call__(*args, **kw)
    return self._instance
class MyClass(object):
  __metaclass__ = Singleton
print(MyClass())
print(MyClass())

2. 继承 type，使用 __new__

注意__new__的参数
    
class Singleton(type):
  _instance = None
  def __new__(cls, name, bases, dct):
    if cls._instance is None:
      cls._instance = super().__new__(cls, name, bases, dct)
    return cls._instance
class MyClass(object):
  __metaclass__ = Singleton
print(MyClass())
print(MyClass())

3. 继承 object，使用 __new__

注意__new__的参数    
class Singleton(object):
  _instance = None
  def __new__(cls):
    if cls._instance is None:
      cls._instance = super().__new__(cls)
    return cls._instance
class MyClass(object):
  __metaclass__ = Singleton
print(MyClass())
print(MyClass())

下面还有一个很巧妙的方法实现单体模式
使用类方法classmethod    
class Singleton:
  _instance = None
  @classmethod
  def create(cls):
    if cls._instance is None:
      cls._instance = cls()
    return cls._instance
  def __init__(self):
    self.x = 5    # or whatever you want to do
sing = Singleton.create()
print(sing.x) # 5
sec = Singleton.create()
print(sec.x) # 5