python3中的单例模式Singleton

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Date    : 2019-01-21 09:09:09
# @Author  : cdl ([e-mail])
# @Link    : https://github.com/cdlwhm1217096231/python3_spider
# @Version : $Id$


"""
单例模式singleton:一种常见的软件设计模式，该模式的主要目的是确保某一个类只有一个实例存在。当你希望在整个系统中，某个类只能出现一个实例时，单例对象就能派上用场。
在 Python 中，我们可以用多种方法来实现单例模式:
1.使用模块
2.使用__new__
3.使用装饰器
4.使用元类
"""

# 1.使用模块
"""
Python的模块就是天然的单例模式，因为模块在第一次导入时，会生成.pyc文件，当第二次导入时，就会直接加载 .pyc 文件，而不会再次执行模块代码。因此，我们只需把相关的函数和数据定义在一个模块中，就可以获得一个单例对象了
"""
from mysingleton import my_singleton

my_singleton.foo()


# 2.使用__new__()
"""
为了使类只能出现一个实例，可以使用__new__来控制实例的创建过程
"""


class Singleton(object):
    _instance = None  # 类变量

    def __new__(cls, *args, **kw):
        if not cls._instance:
            cls._instance = super(Singleton, cls).__new__(
                cls, *args, **kw)  # 将类的实例和一个类变量 _instance 关联起来
        return cls._instance


class MyClass(Singleton):
    a = 1


one = MyClass()
two = MyClass()
print(one is two)
print(id(one), id(two))

# 3.使用装饰器
"""
装饰器（decorator）可以动态地修改一个类或函数的功能。也可以使用装饰器来装饰某个类，使其只能生成一个实例
"""
from functools import wraps

# 定义了一个装饰器 singleton，它返回了一个内部函数getinstance，该函数会判断某个类是否在字典instances 中，如果不存在，则会将cls作为 key，cls(*args, **kw) 作为 value存到instances中。否则，直接返回instances[cls]


def singleton(cls):
    instances = {}

    @wraps(cls)
    def getinstance(*args, **kwargs):
        if cls not in instances:
            instances[cls] = cls(*args, **kwargs)
        return instances[cls]
    return getinstance


# 被装饰的函数
@singleton
class MyClass(object):
    a = 1


# 4.使用元类metaclass
"""
元类（metaclass）可以控制类的创建过程，它主要做三件事：
a.拦截类的创建
b.修改类的定义
c.返回修改后的类
"""


class Singleton(type):
    _instances = {}

    def __call__(cls, *args, **kwargs):
        if cls not in cls._instances:
            cls._instances[cls] = super(
                Singleton, cls).__call__(*args, **kwargs)
        return cls._instances[cls]


class MyClass(metaclass=Singleton):
    pass

参考博客