Python单例模式的4种实现方法

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#-*- encoding=utf-8 -*-  

print '----------------------方法1--------------------------'  

#方法1,实现__new__方法  

#并在将一个类的实例绑定到类变量_instance上,  

#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  

#如果cls._instance不为None,直接返回cls._instance  

class Singleton(object):  

    def __new__(cls, *args, **kw):  

        if not hasattr(cls, '_instance'):  

            orig = super(Singleton, cls)  

            cls._instance = orig.__new__(cls, *args, **kw)  

        return cls._instance  

  

class MyClass(Singleton):  

    a = 1  

  

one = MyClass()  

two = MyClass()  

  

two.a = 3  

print one.a  

#3  

#one和two完全相同,可以用id(), ==, is检测  

print id(one)  

#29097904  

print id(two)  

#29097904  

print one == two  

#True  

print one is two  

#True  

  

print '----------------------方法2--------------------------'  

#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)  

#同一个类的所有实例天然拥有相同的行为(方法),  

#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  

#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)  

#可参看:http://code.activestate.com/recipes/66531/  

class Borg(object):  

    _state = {}  

    def __new__(cls, *args, **kw):  

        ob = super(Borg, cls).__new__(cls, *args, **kw)  

        ob.__dict__ = cls._state  

        return ob  

  

class MyClass2(Borg):  

    a = 1  

  

one = MyClass2()  

two = MyClass2()  

  

#one和two是两个不同的对象,id, ==, is对比结果可看出  

two.a = 3  

print one.a  

#3  

print id(one)  

#28873680  

print id(two)  

#28873712  

print one == two  

#False  

print one is two  

#False  

#但是one和two具有相同的（同一个__dict__属性）,见:  

print id(one.__dict__)  

#30104000  

print id(two.__dict__)  

#30104000  

  

print '----------------------方法3--------------------------'  

#方法3:本质上是方法1的升级（或者说高级）版  

#使用__metaclass__（元类）的高级python用法  

class Singleton2(type):  

    def __init__(cls, name, bases, dict):  

        super(Singleton2, cls).__init__(name, bases, dict)  

        cls._instance = None  

    def __call__(cls, *args, **kw):  

        if cls._instance is None:  

            cls._instance = super(Singleton2, cls).__call__(*args, **kw)  

        return cls._instance  

  

class MyClass3(object):  

    __metaclass__ = Singleton2  

  

one = MyClass3()  

two = MyClass3()  

  

two.a = 3  

print one.a  

#3  

print id(one)  

#31495472  

print id(two)  

#31495472  

print one == two  

#True  

print one is two  

#True  

  

print '----------------------方法4--------------------------'  

#方法4:也是方法1的升级（高级）版本,  

#使用装饰器(decorator),  

#这是一种更pythonic,更elegant的方法,  

#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  

def singleton(cls, *args, **kw):  

    instances = {}  

    def _singleton():  

        if cls not in instances:  

            instances[cls] = cls(*args, **kw)  

        return instances[cls]  

    return _singleton  

 

@singleton  

class MyClass4(object):  

    a = 1  

    def __init__(self, x=0):  

        self.x = x  

  

one = MyClass4()  

two = MyClass4()  

  

two.a = 3  

print one.a  

#3  

print id(one)  

#29660784  

print id(two)  

#29660784  

print one == two  

#True  

print one is two  

#True  

one.x = 1  

print one.x  

#1  

print two.x  

#1