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Python设计模式之单例模式实例
注：使用的是Python 2.7。
一个简单实现复制代码 代码如下:class Foo(object): __instance = None def __init__(self): pass @classmethod def getinstance(cls): if(cls.__instance == None): cls.__instance = Foo() return cls.__instance
if __name__ == '__main__': foo1 = Foo.getinstance() foo2 = Foo.getinstance() print id(foo1) print id(foo2) print id(Foo())输出的前两个结果是相同的（id(foo1)与id(foo2)的值相同），第三个结果和前两个不同。这里类方法getinstance()用于获取单例，但是类本身也可以实例化，这样的方式其实并不符合单例模式的要求。但是这样做也有好处，代码简单，大家约定好这样子调用就行了。但是最好在类的命名上也体现了出来这是一个单例类，例如Foo_singleton。
换一个思路
先说一下init和new的区别：复制代码 代码如下:class Foo(object): __instance = None def __init__(self): print 'init'if __name__ == '__main__': foo = Foo()运行结果是：复制代码 代码如下:init而下面的示例：复制代码 代码如下:class Foo(object): __instance = None def __init__(self): print 'init' def __new__(cls, *args, **kwargs): print 'new'
if __name__ == '__main__': foo = Foo()运行结果是：复制代码 代码如下:new
new是一个类方法，会创建对象时调用。而init方法是在创建完对象后调用，对当前对象的实例做一些一些初始化，无返回值。如果重写了new而在new里面没有调用init或者没有返回实例,那么init将不起作用。以下内容引用自http://docs.python.org/2/reference/datamodel.html#object.new复制代码 代码如下:If __new__() returns an instance of cls, then the new instance's __init__() method will be invoked like __init__(self[, ...]), where self is the new instance and the remaining arguments are the same as were passed to __new__().
If __new__() does not return an instance of cls, then the new instance's __init__() method will not be invoked.这样做：复制代码 代码如下:class Foo(object): __instance = None def __init__(self): print 'init'
def __new__(cls, *args, **kwargs): print 'new' if cls.__instance == None: cls.__instance = cls.__new__(cls, *args, **kwargs) return cls.__instance
if __name__ == '__main__': foo = Foo()
错误如下：复制代码 代码如下:RuntimeError: maximum recursion depth exceeded in cmp
而这样也有一样的错误：复制代码 代码如下:class Foo(object): __instance = None def __init__(self): if self.__class__.__instance == None: self.__class__.__instance = Foo() print 'init'
if __name__ == '__main__': foo = Foo()该怎么做呢？
下面参考了http://stackoverflow.com/questions/31875/is-there-a-simple-elegant-way-to-define-singletons-in-python/31887#31887：复制代码 代码如下:class Foo(object): __instance = None def __new__(cls, *args, **kwargs): print 'hhhhhhhhh' if not cls.__instance: cls.__instance = super(Foo, cls).__new__(cls, *args, **kwargs) return cls.__instance
def hi(self): print 'hi, world' print 'hi, letian'
if __name__ == '__main__': foo1 = Foo() foo2 = Foo() print id(foo1) print id(foo2) print isinstance(foo1, object) print isinstance(foo1, Foo) foo1.hi()运行结果：复制代码 代码如下:hhhhhhhhhhhhhhhhhh3957889639578896TrueTruehi, worldhi, letian那么，到底发生了什么，我们先回顾一下super：
复制代码 代码如下:>>> print super.__doc__super(type) -> unbound super objectsuper(type, obj) -> bound super object; requires isinstance(obj, type)super(type, type2) -> bound super object; requires issubclass(type2, type)Typical use to call a cooperative superclass method:class C(B): def meth(self, arg): super(C, self).meth(arg)可以肯定上面的单例模式代码中的这一行代码：复制代码 代码如下:cls.__instance = super(Foo, cls).__new__(cls, *args, **kwargs)super(Foo, cls)是object，super(Foo, cls).new方法使用的是object的new方法。我们看一下object.new方法的作用：复制代码 代码如下:>>> print object.__new__.__doc__T.__new__(S, ...) -> a new object with type S, a subtype of T
如果是一个继承链复制代码 代码如下:class Fo(object): def __new__(cls, *args, **kwargs): print 'hi, i am Fo' return super(Fo, cls).__new__(cls, *args, **kwargs)
class Foo(Fo): __instance = None def __new__(cls, *args, **kwargs): if not cls.__instance: print Foo is cls print issubclass(cls, Fo) print issubclass(cls, object) cls.__instance = super(Foo, cls).__new__(cls, *args, **kwargs) return cls.__instance
def hi(self): print 'hi, world'
if __name__ == '__main__': foo1 = Foo() foo1.hi() print isinstance(foo1, Foo) print isinstance(foo1, Fo) print isinstance(foo1, object)运行结果如下：复制代码 代码如下:TrueTrueTruehi, i am Fohi, worldTrueTrueTrue如果如下定义Fo，也正常运行：复制代码 代码如下:class Fo(object): pass但是，若这样定义：复制代码 代码如下:class Fo(object): def __new__(cls, *args, **kwargs): print 'hi, i am Fo'运行时报错如下：复制代码 代码如下:AttributeError: 'NoneType' object has no attribute 'hi'