Python 简明教程

Python - Singleton Class

在 Python 中， Singleton class 是单例设计模式的实现，这意味着这种类型的类只能有一个对象。当你执行一些繁重的操作时，比如创建一个数据库连接，这有助于优化内存使用。

如果我们尝试为单例类创建多个对象，对象只会第一次被创建。在此之后，将会返回相同对象实例。

Creating Singleton Classes in Python

我们可以通过如下方式创建并实现 Python 中的单例类：

  1. using init

  2. using new

Using init

init 方法是一个实例方法，用于初始化新建的对象。当从类创建对象时，它会被自动调用。

如果我们使用这个方法和一个静态方法，并提供必要的检查（即：类的实例是否存在），我们可以在创建了第一个对象后限制创建新对象。

Example

在下面的示例中，我们正在使用 init 方法创建单例类。

class Singleton:
  __uniqueInstance = None

  @staticmethod
  def createInstance():
    if Singleton.__uniqueInstance == None:
      Singleton()
    return Singleton.__uniqueInstance

  def __init__(self):
      if Singleton.__uniqueInstance != None:
          raise Exception("Object exist!")
      else:
          Singleton.__uniqueInstance = self

obj1 = Singleton.createInstance()
print(obj1)
obj2 = Singleton.createInstance()
print(obj2)

当我们运行以上代码时，它将展示以下结果：

<__main__.Singleton object at 0x7e4da068a910>
<__main__.Singleton object at 0x7e4da068a910>

Using new

new 方法是 Python 中一个特殊静态方法，被用来创建类的全新实例。它将类本身作为第一个参数，并返回该类的一个新实例。

当 Python 类的实例被声明时，它在内部调用 new () 方法。如果你想实现单例类，你可以覆盖此方法。

在覆盖方法中，你首先检查类的实例是否存在。如果不存在（即：实例为 None），你调用 super() 方法来创建新对象。最后，将此实例保存在类属性中并返回结果。

Example

在下面的示例中，我们正在使用 new 方法创建单例类。

class SingletonClass:
   _instance = None

   def __new__(cls):
      if cls._instance is None:
         print('Creating the object')
         cls._instance = super(SingletonClass, cls).__new__(cls)
      return cls._instance

obj1 = SingletonClass()
print(obj1)

obj2 = SingletonClass()
print(obj2)

上述代码的结果如下：

Creating the object
<__main__.SingletonClass object at 0x000002A5293A6B50>
<__main__.SingletonClass object at 0x000002A5293A6B50>