【一】單例模式概念

• 單例模式是一種設(shè)計(jì)模式，其核心思想是確保一個(gè)類只有一個(gè)實(shí)例，并提供一個(gè)全局訪問(wèn)點(diǎn)。
• 單例模式通常用于管理共享的資源，例如配置信息、數(shù)據(jù)庫(kù)連接、線程池等。
• 關(guān)鍵點(diǎn)在于如何判斷這個(gè)類是否已經(jīng)實(shí)例化
  • 通過(guò)模塊導(dǎo)入：借助模塊的底層導(dǎo)入原理
  • 通過(guò)元類實(shí)現(xiàn)：元類的魔法方法__call__會(huì)在實(shí)例化之前執(zhí)行，可以進(jìn)行判斷
  • 通過(guò)裝飾器實(shí)現(xiàn)：裝飾器也會(huì)在實(shí)例化之前操作，可以盡心判斷

【二】單例模式實(shí)現(xiàn)方法

【1】通過(guò)模塊導(dǎo)入

• 這是最簡(jiǎn)單并且最好理解的方法，建議就用這個(gè)

# module.py文件內(nèi)容
class FuncTools(object):
    pass
func_tools = FuncTools()

# 需要導(dǎo)入這個(gè)功能對(duì)象的文件
from module import func_tools
functools......

• 模塊只會(huì)導(dǎo)入一次，第二次導(dǎo)入時(shí)在內(nèi)存中找到了這個(gè)實(shí)例對(duì)象，所以就不會(huì)再次生成一個(gè)新的實(shí)例

【2】通過(guò)元類實(shí)現(xiàn)

• 有一點(diǎn)難度

class MyMeta(type):
    __have_instance = None

    def __call__(cls, *args, **kwargs):
        if not cls.__have_instance:
            obj = super().__call__(*args, **kwargs)
            cls.__have_instance = obj
        return cls.__have_instance

class Student(metaclass=MyMeta):
    def __init__(self, name):
        self.name = name

student_one = Student("bruce")
print(student_one.name, id(student_one))
# bruce 2973012426224
student_two = Student("tom")
print(student_two.name, id(student_two))
# bruce 2973012426224

• 在生成實(shí)例（student_one）的時(shí)候觸發(fā)元類（MyMeta）的__call__方法進(jìn)行判斷沒(méi)有實(shí)例，創(chuàng)建了實(shí)例
• 在生成第二個(gè)實(shí)例（student_two）的時(shí)候再次觸發(fā)元類（MyMeta）的__call__方法進(jìn)行判斷，有了實(shí)例直接返回已經(jīng)存在，所以不會(huì)創(chuàng)建新的實(shí)例
• 為什么是用的元類（MyMeta）的__call__方法呢？
  • 因?yàn)?code>__init__和__new__都是在定義類（Student）的時(shí)候執(zhí)行的
  • 僅執(zhí)行了一次，并且還是在實(shí)例（student_one）之前觸發(fā)的
  • 所以只能用元類（MyMeta）的__call__

【3】通過(guò)裝飾器實(shí)現(xiàn)

• 理解難度比元類好一點(diǎn)

def singleton(cls):
    cls_dict = {}
    def inner(*args, **kwargs):
        if cls not in cls_dict.keys():
            cls_dict[cls] = cls(*args, **kwargs)
        return cls_dict[cls]
    return inner
@singleton
class Student(object):
    def __init__(self, name):
        self.name = name

student_one = Student("bruce")
print(student_one.name, id(student_one))
student_two = Student("tom")
print(student_two.name, id(student_two))

• 通過(guò)裝飾器singleton裝飾類（Student）
• 在生成第一個(gè)學(xué)生（bruce）時(shí)，判斷沒(méi)有這個(gè)類沒(méi)有產(chǎn)生實(shí)例，所以創(chuàng)建了實(shí)例（student_one）
• 在生成第二個(gè)學(xué)生（tom）時(shí)，判斷這個(gè)類已經(jīng)生成過(guò)實(shí)例，所以沒(méi)有創(chuàng)建新的，返回第一次生成的實(shí)例（student_one）

【三】總結(jié)

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