python單例模式實(shí)例分析
本文實(shí)例講述了python單例模式。分享給大家供大家參考。具體分析如下:
__new__()在__init__()之前被調(diào)用,用于生成實(shí)例對(duì)象。利用這個(gè)方法和類的屬性的特點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)模式的單例模式。單例模式是指創(chuàng)建唯一對(duì)象,單例模式設(shè)計(jì)的類只能實(shí)例化1個(gè)對(duì)象。
class Singleton(object):
__instance=None
def__init__(self):
pass
def__new__(cls,*args,**kwd):
if Singleton.__instance is None:
Singleton.__instance=object.__new__(cls,*args,**kwd)
return Singleton.__instance
單例模式是一種常用的軟件設(shè)計(jì)模式。在它的核心結(jié)構(gòu)中只包含一個(gè)被稱為單例類的特殊類。通過(guò)單例模式可以保證系統(tǒng)中一個(gè)類只有一個(gè)實(shí)例而且該實(shí)例易于外界訪問(wèn),從而方便對(duì)實(shí)例個(gè)數(shù)的控制并節(jié)約系統(tǒng)資源。如果希望在系統(tǒng)中某個(gè)類的對(duì)象只能存在一個(gè),單例模式是最好的解決方案。
顯然單例模式的要點(diǎn)有三個(gè);一是某個(gè)類只能有一個(gè)實(shí)例;二是它必須自行創(chuàng)建這個(gè)實(shí)例;三是它必須自行向整個(gè)系統(tǒng)提供這個(gè)實(shí)例。
從具體實(shí)現(xiàn)角度來(lái)說(shuō),就是以下三點(diǎn):一是單例模式的類只提供私有的構(gòu)造函數(shù),二是類定義中含有一個(gè)該類的靜態(tài)私有對(duì)象,三是該類提供了一個(gè)靜態(tài)的共有的函數(shù)用于創(chuàng)建或獲取它本身的靜態(tài)私有對(duì)象。
在下面的對(duì)象圖中,有一個(gè)"單例對(duì)象",而"客戶甲"、"客戶乙" 和"客戶丙"是單例對(duì)象的三個(gè)客戶對(duì)象??梢钥吹剑械目蛻魧?duì)象共享一個(gè)單例對(duì)象。而且從單例對(duì)象到自身的連接線可以看出,單例對(duì)象持有對(duì)自己的引用。
一些資源管理器常常設(shè)計(jì)成單例模式。
在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中,需要管理的資源包括軟件外部資源,譬如每臺(tái)計(jì)算機(jī)可以有若干個(gè)打印機(jī),但只能有一個(gè)Printer Spooler, 以避免兩個(gè)打印作業(yè)同時(shí)輸出到打印機(jī)中。每臺(tái)計(jì)算機(jī)可以有若干傳真卡,但是只應(yīng)該有一個(gè)軟件負(fù)責(zé)管理傳真卡,以避免出現(xiàn)兩份傳真作業(yè)同時(shí)傳到傳真卡中的情況。每臺(tái)計(jì)算機(jī)可以有若干通信端口,系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)集中管理這些通信端口,以避免一個(gè)通信端口同時(shí)被兩個(gè)請(qǐng)求同時(shí)調(diào)用。
需要管理的資源包括軟件內(nèi)部資源,譬如,大多數(shù)的軟件都有一個(gè)(甚至多個(gè))屬性(properties)文件存放系統(tǒng)配置。這樣的系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)由一個(gè)對(duì)象來(lái)管理一個(gè)屬性文件。
需要管理的軟件內(nèi)部資源也包括譬如負(fù)責(zé)記錄網(wǎng)站來(lái)訪人數(shù)的部件,記錄軟件系統(tǒng)內(nèi)部事件、出錯(cuò)信息的部件,或是對(duì)系統(tǒng)的表現(xiàn)進(jìn)行檢查的部件等。這些部件都必須集中管理,不可政出多頭。
這些資源管理器構(gòu)件必須只有一個(gè)實(shí)例,這是其一;它們必須自行初始化,這是其二;允許整個(gè)系統(tǒng)訪問(wèn)自己這是其三。因此,它們都滿足單例模式的條件,是單例模式的應(yīng)用。
優(yōu)點(diǎn):
一、實(shí)例控制
單例模式會(huì)阻止其他對(duì)象實(shí)例化其自己的單例對(duì)象的副本,從而確保所有對(duì)象都訪問(wèn)唯一實(shí)例。
二、靈活性
因?yàn)轭惪刂屏藢?shí)例化過(guò)程,所以類可以靈活更改實(shí)例化過(guò)程。
缺點(diǎn):
一、開(kāi)銷
雖然數(shù)量很少,但如果每次對(duì)象請(qǐng)求引用時(shí)都要檢查是否存在類的實(shí)例,將仍然需要一些開(kāi)銷。可以通過(guò)使用靜態(tài)初始化解決此問(wèn)題。
二、可能的開(kāi)發(fā)混淆
使用單例對(duì)象(尤其在類庫(kù)中定義的對(duì)象)時(shí),開(kāi)發(fā)人員必須記住自己不能使用new關(guān)鍵字實(shí)例化對(duì)象。因?yàn)榭赡軣o(wú)法訪問(wèn)庫(kù)源代碼,因此應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)人員可能會(huì)意外發(fā)現(xiàn)自己無(wú)法直接實(shí)例化此類。
三、對(duì)象生存期
不能解決刪除單個(gè)對(duì)象的問(wèn)題。在提供內(nèi)存管理的語(yǔ)言中(例如基于.NET Framework的語(yǔ)言),只有單例類能夠?qū)е聦?shí)例被取消分配,因?yàn)樗瑢?duì)該實(shí)例的私有引用。在某些語(yǔ)言中(如 C++),其他類可以刪除對(duì)象實(shí)例,但這樣會(huì)導(dǎo)致單例類中出現(xiàn)懸浮引用。
希望本文所述對(duì)大家的Python程序設(shè)計(jì)有所幫助。
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