单例模式

单例模式

单例模式（Singleton Pattern）是一种常用的软件设计模式，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。

比如，某个服务器程序的配置信息存放在一个文件中，客户端通过一个 AppConfig 的类来读取配置文件的信息。如果在程序运行期间，有很多地方都需要使用配置文件的内容，也就是说，很多地方都需要创建 AppConfig 对象的实例，这就导致系统中存在多个 AppConfig 的实例对象，而这样会严重浪费内存资源，尤其是在配置文件内容很多的情况下。事实上，类似 AppConfig 这样的类，我们希望在程序运行期间只存在一个实例对象。

在 Python 中，可以用多种方法来实现单例模式。

实现单例模式的几种方式

settings.py

IP = "1.1.1.1"
PORT = 3306

singleton.py

import settings

class MySQL():
    print("run....")
    def __init__(self, ip, port):
        self.ip = ip
        self.port = port

instance = MySQL(settings.IP, settings.PORT)

# 实现方式一
import settings

class MySQL():
    __instance = None
    def __init__(self, ip, port):
        self.ip = ip
        self.port = port

    @classmethod
    def from_conf(cls):
        if cls.__instance is None:
            cls.__instance = cls(settings.IP, settings.PORT)
        return cls.__instance

obj1 = MySQL.from_conf()
obj2 = MySQL.from_conf()
obj3 = MySQL.from_conf()
obj4 = MySQL('1.1.1.3', 3302)

print(obj1)
print(obj2)
print(obj3)
print(obj4)

# 实现方式二:
import settings

def singleton(cls):
    _instance = cls(settings.IP, settings.PORT)
    def wrapper(*args, **kwargs):
        if len(args) != 0 or len(kwargs) != 0:
            obj = cls(*args, **kwargs)
            return obj
        return _instance
    return wrapper

@singleton  # MySQL = singleton(MySQL) --> MySQL=wrapper
class MySQL():
    def __init__(self, ip, port):
        self.ip = ip
        self.port = port

# obj = MySQL('1.1.1.1', 3306)    # obj = wrapper('1.1.1.1', 3306)
# print(obj.__dict__)

obj1 = MySQL()  # wrapper()
obj2 = MySQL()  # wrapper()
obj3 = MySQL()  # wrapper()
obj4 = MySQL('1.1.1.3', 3302)
print(obj1)
print(obj2)
print(obj3)
print(obj4)

# 实现方式三
import settings

class MyMeta(type):
    def __init__(self, class_name, class_bases, class_dic):
        # self=MySQL这个类
        self.__instance = self(settings.IP, settings.PORT)

    def __call__(self, *args, **kwargs):
        if len(args) != 0 or len(kwargs) != 0:
            obj = self.__new__(self)
            self.__init__(obj, *args, **kwargs)
            return obj
        else:
            return self.__instance

class MySQL(metaclass=MyMeta):  # MySQL=MyMeta(...)
    def __init__(self, ip, port):
        self.ip = ip
        self.port = port

obj1 = MySQL()
obj2 = MySQL()
obj3 = MySQL()
obj4 = MySQL('1.1.1.3', 3302)
print(obj1)
print(obj2)
print(obj3)
print(obj4)

# 实现方式四
def f1():
    from singleton import instance
    print(instance)

def f2():
    from singleton import instance, MySQL
    print(instance)
    obj = MySQL('1.1.1.3', 3302)
    print(obj)

f1()
f2()