Python單例模式剖析

在聊這以前咱們首先要明確的是，單例模式在實際中的意義以及在python中具備實現的價值？

當前，相信有不少人支持單例模式，也有很多人反對，尤爲是在python中，目前依舊具備很大的爭議性。咱們要在評論以前首先要了解單例模式

什麼是單例模式？

顧名思義：就是單個模式

單例模式是一種常見的軟件設置模式，在它的核心結構中只包含一個被稱爲單例類的特殊類，經過單例模式能夠保證系統中的一個類只有一個實例並且該實例易於外界訪問，從而方便對實例個數的控制並節約系統資源。若是但願在系統中某個對象只能存在一個，單例模式是最好的解決方案。

單例模式的要點有三類

• 某個類只能有一個實例
• 它必須建立這個實例
• 它必須自行向整個系統提供這個實例

可是從具體角度實現來講的話，又能夠分爲三點

• 單例模式的類只能提供私有的構造函數
• 類定義中含有一個該類的靜態私有對象
• 該類提供了一個靜態的共有的函數用於建立或獲取它自己的靜態私有對象

1、實例控制

單例模式會阻止其餘對象實例化其本身的單例對象的副本，從而確保全部對象都訪問惟一實例。

2、靈活性

由於類控制了實例化過程，因此類能夠靈活更改實例化過程。

缺點：

1、開銷

雖然數量不多，但若是每次對象請求引用時都要檢查是否存在類的實例，將仍然須要一些開銷。能夠經過使用靜態初始化解決此問題。

2、可能的開發混淆

使用單例對象（尤爲在類庫中定義的對象）時，開發人員必須記住本身不能使用  new關鍵字實例化對象。由於可能沒法訪問庫源代碼，所以應用程序開發人員可能會意外發現本身沒法直接實例化此類。

3、對象生存期

不能解決刪除單個對象的問題。在提供內存管理的語言中（例如基於.NET Framework的語言），只有單例類可以致使實例被取消分配，由於它包含對該實例的私有引用。在某些語言中（如 C++），其餘類能夠刪除對象實例，但這樣會致使單例類中出現懸浮引用。

經常使用幾種方式

經過面向的特性，簡單的構造出單例模式

# ########### 單例類定義 ###########
class Foo(object):
 
    __instance = None
 
    @staticmethod
    def singleton():
        if Foo.__instance:
            return Foo.__instance
        else:
            Foo.__instance = Foo()
            return Foo.__instance
 
# ########### 獲取實例 ###########
obj = Foo.singleton()

當用於WEB界面時，單例模式的簡單運用

 1 #!/usr/bin/env python
 2 #coding:utf-8
 3 from wsgiref.simple_server import make_server
 4 
 5 # ########### 單例類定義 ###########
 6 class DbHelper(object):
 7 
 8     __instance = None
 9 
10     def __init__(self):
11         self.hostname = '1.1.1.1'
12         self.port = 3306
13         self.password = 'pwd'
14         self.username = 'root'
15 
16     @staticmethod
17     def singleton():
18         if DbHelper.__instance:
19             return DbHelper.__instance
20         else:
21             DbHelper.__instance = DbHelper()
22             return DbHelper.__instance
23 
24     def fetch(self):
25         # 鏈接數據庫
26         # 拼接sql語句
27         # 操做
28         pass
29 
30     def create(self):
31         # 鏈接數據庫
32         # 拼接sql語句
33         # 操做
34         pass
35 
36     def remove(self):
37         # 鏈接數據庫
38         # 拼接sql語句
39         # 操做
40         pass
41 
42     def modify(self):
43         # 鏈接數據庫
44         # 拼接sql語句
45         # 操做
46         pass
47 
48 
49 class Handler(object):
50 
51     def index(self):
52         obj =  DbHelper.singleton()
53         print id(single)
54         obj.create()
55         return 'index'
56 
57     def news(self):
58         return 'news'
59 
60 
61 def RunServer(environ, start_response):
62     start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')])
63     url = environ['PATH_INFO']
64     temp = url.split('/')[1]
65     obj = Handler()
66     is_exist = hasattr(obj, temp)
67     if is_exist:
68         func = getattr(obj, temp)
69         ret = func()
70         return ret
71     else:
72         return '404 not found'
73 
74 if __name__ == '__main__':
75     httpd = make_server('', 8001, RunServer)
76     print "Serving HTTP on port 8001..."
77     httpd.serve_forever()
78 
79 Web應用實例-單例模式

web 單例模式

不過咱們須要注意的是：

　　特殊方法__new__是一個元構造程序，每當一個對象必須被factory類實例化時，就將調用它。__new__方法必須返回一個類的實例，所以它能夠在對象建立以前或以後修改類。

　　由於__init__在子類中不會被隱式調用，因此__new__能夠用來肯定已經在整個類層次完成了初始化構造。__new__是對於對象狀態隱式初始化需求的迴應，使得能夠在比__init__更低的一個層次上定義一個初始化，這個初始化老是會被調用。

　　與__init__()相比__new__()方法更像一個真正的構造器。隨着類和類型的統一，用戶能夠對內建類型進行派生，所以須要一種途徑來實例化不可變對象，好比派生字符串，在這種狀況下解釋器則調用類的__new__（）方法，一個靜態方法，而且傳入的參數是在類實例化操做時生成的。__new__()會調用父類的__new__()來建立對象（向上代理）
·__new__必須返回一個合法的實例，這樣解釋器在調用__init__()時，就能夠吧這個實例做爲self傳給他。調用父類的__new__（）來建立對象，正向其餘語言使用new關鍵字同樣

總結　　

單利模式存在的目的是保證當前內存中僅存在單個實例，避免內存浪費！！！