單例

01. 單例設計模式

• 設計模式

  • 設計模式 是 前人工做的總結和提煉，一般，被人們普遍流傳的設計模式都是針對 某一特定問題 的成熟的解決方案
  • 使用 設計模式 是爲了可重用代碼、讓代碼更容易被他人理解、保證代碼可靠性

• 單例設計模式

  • 目的 —— 讓 類 建立的對象，在系統中 只有 惟一的一個實例
  • 每一次執行 類名() 返回的對象，內存地址是相同的

單例設計模式的應用場景

• 音樂播放 對象
• 回收站 對象
• 打印機 對象
• ……

02. __new__ 方法

• 使用 類名() 建立對象時，Python 的解釋器 首先 會 調用 __new__ 方法爲對象 分配空間
• __new__ 是一個 由 object 基類提供的 內置的靜態方法，主要做用有兩個：
  • 1) 在內存中爲對象 分配空間
  • 2) 返回 對象的引用
• Python 的解釋器得到對象的 引用 後，將引用做爲 第一個參數，傳遞給 __init__ 方法

重寫 __new__ 方法 的代碼很是固定！

• 重寫 __new__ 方法 必定要 return super().__new__(cls)
• 不然 Python 的解釋器 得不到 分配了空間的 對象引用，就不會調用對象的初始化方法
• 注意：__new__ 是一個靜態方法，在調用時須要 主動傳遞 cls 參數

 

 



示例代碼

class MusicPlayer(object): def __new__(cls, *args, **kwargs): # 若是不返回任何結果， return super().__new__(cls) def __init__(self): print("初始化音樂播放對象") player = MusicPlayer() print(player) 

03. Python 中的單例

• 單例 —— 讓 類 建立的對象，在系統中 只有 惟一的一個實例
  1. 定義一個 類屬性，初始值是 None，用於記錄 單例對象的引用
  2. 重寫 __new__ 方法
  3. 若是 類屬性 is None，調用父類方法分配空間，並在類屬性中記錄結果
  4. 返回 類屬性 中記錄的 對象引用

 

 



class MusicPlayer(object): # 定義類屬性記錄單例對象引用 instance = None def __new__(cls, *args, **kwargs): # 1. 判斷類屬性是否已經被賦值 if cls.instance is None: cls.instance = super().__new__(cls) # 2. 返回類屬性的單例引用 return cls.instance 

只執行一次初始化工做

• 在每次使用 類名() 建立對象時，Python 的解釋器都會自動調用兩個方法：
  • __new__ 分配空間
  • __init__ 對象初始化
• 在上一小節對 __new__ 方法改造以後，每次都會獲得 第一次被建立對象的引用
• 可是：初始化方法還會被再次調用

需求

• 讓 初始化動做 只被 執行一次

解決辦法

1. 定義一個類屬性 init_flag 標記是否 執行過初始化動做，初始值爲 False
2. 在 __init__ 方法中，判斷 init_flag，若是爲 False 就執行初始化動做
3. 而後將 init_flag 設置爲 True
4. 這樣，再次 自動 調用 __init__ 方法時，初始化動做就不會被再次執行 了

class MusicPlayer(object): # 記錄第一個被建立對象的引用 instance = None # 記錄是否執行過初始化動做 init_flag = False def __new__(cls, *args, **kwargs): # 1. 判斷類屬性是不是空對象 if cls.instance is None: # 2. 調用父類的方法，爲第一個對象分配空間 cls.instance = super().__new__(cls) # 3. 返回類屬性保存的對象引用 return cls.instance def __init__(self): if not MusicPlayer.init_flag: print("初始化音樂播放器") MusicPlayer.init_flag = True # 建立多個對象 player1 = MusicPlayer() print(player1) player2 = MusicPlayer() print(player2)