python设计模式-单例模式

单例模式应用场景

代码的设计模式共有25种，设计模式其实是代码无关的。其目的是基于OOP的思想，不同应用场景应用不同的设计模式，从而达到简化代码、利于扩展、提示性能等目的。本文简述Python实现的单例模式场景。

简而言之，单例模式的应用场景是所有实例对象封装的数据都相同的场景。在这样的场景下应用单例模式可以减少重复创建对象，从而节约内存。

例如，在数据库并发连接场景中，每次连接所用到的ip、端口，用户名、密码等相同，由于每次单独连接数据库耗时较长，所以通常会如下图，先创建个连接池，该连接池已与数据库创建好链接，其他用户想访问数据时先连接到此连接池，由连接池分配链接，从而节约时间。此处连接池分配连接ID可简化为下述代码：

  1 class ConnectionPool:
  2     __instance = None
  3     def __init__(self):
  4         self.addr = '127.0.0.1'
  5         self.port = 8008
  6         self.name = 'sql'
  7         self.conn_list = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
  8     def get_connection(self):
  9         r = random.randrange(1, 11)
 10         return r
 11 P =  ConnectionPool
 12 P.get_connection()

由上述简化的代码可知，每次有客户端连接时，都会创建新的对象，以调用其get_connection方法。在这种重复创建对象，且对象中封装的数据相同时，即可利用单例模式，节约内存提升性能。

单例模式示例：

  1 class ConnectionPool:
  2     __instance = None
  3     def __init__(self):
  4         self.addr = '127.0.0.1'
  5         self.port = 8008
  6         self.name = 'sql'
  7         self.conn_list = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
  8     @staticmethod
  9     def get_instance():
 10         if ConnectionPool.__instance:
 11             return ConnectionPool.__instance
 12         else:
 13             ConnectionPool.__instance == ConnectionPool()
 14             return ConnectionPool.__instance
 15     def get_connection(self):
 16         r = random.randrange(1, 11)
 17         return r

以上示例，通过一个私有变量，一个静态方法 get_instance()实现了一次创建对象，多次连接。

总结下：

1. 单例只有一个实例
2. 静态方法、静态字段
3. 所有封装数据都一样时用单例模式