python單例模式實例分析

本文實例講述了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，用于生成實例對象。利用這個方法和類的屬性的特點可以實現(xiàn)設(shè)計模式的單例模式。單例模式是指創(chuàng)建唯一對象，單例模式設(shè)計的類只能實例化1個對象。

單例模式是一種常用的軟件設(shè)計模式。在它的核心結(jié)構(gòu)中只包含一個被稱為單例類的特殊類。通過單例模式可以保證系統(tǒng)中一個類只有一個實例而且該實例易于外界訪問，從而方便對實例個數(shù)的控制并節(jié)約系統(tǒng)資源。如果希望在系統(tǒng)中某個類的對象只能存在一個，單例模式是最好的解決方案。

顯然單例模式的要點有三個；一是某個類只能有一個實例；二是它必須自行創(chuàng)建這個實例；三是它必須自行向整個系統(tǒng)提供這個實例。

從具體實現(xiàn)角度來說，就是以下三點：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該類的靜態(tài)私有對象，三是該類提供了一個靜態(tài)的共有的函數(shù)用于創(chuàng)建或獲取它本身的靜態(tài)私有對象。

在下面的對象圖中，有一個"單例對象"，而"客戶甲"、"客戶乙" 和"客戶丙"是單例對象的三個客戶對象?？梢钥吹?，所有的客戶對象共享一個單例對象。而且從單例對象到自身的連接線可以看出，單例對象持有對自己的引用。

一些資源管理器常常設(shè)計成單例模式。

在計算機系統(tǒng)中，需要管理的資源包括軟件外部資源，譬如每臺計算機可以有若干個打印機，但只能有一個Printer Spooler， 以避免兩個打印作業(yè)同時輸出到打印機中。每臺計算機可以有若干傳真卡，但是只應(yīng)該有一個軟件負責(zé)管理傳真卡，以避免出現(xiàn)兩份傳真作業(yè)同時傳到傳真卡中的情況。每臺計算機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，以避免一個通信端口同時被兩個請求同時調(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（甚至多個）屬性（properties）文件存放系統(tǒng)配置。這樣的系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)由一個對象來管理一個屬性文件。

需要管理的軟件內(nèi)部資源也包括譬如負責(zé)記錄網(wǎng)站來訪人數(shù)的部件，記錄軟件系統(tǒng)內(nèi)部事件、出錯信息的部件，或是對系統(tǒng)的表現(xiàn)進行檢查的部件等。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)件必須只有一個實例，這是其一；它們必須自行初始化，這是其二；允許整個系統(tǒng)訪問自己這是其三。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：

一、實例控制

單例模式會阻止其他對象實例化其自己的單例對象的副本，從而確保所有對象都訪問唯一實例。

二、靈活性

因為類控制了實例化過程，所以類可以靈活更改實例化過程。

缺點：

一、開銷

雖然數(shù)量很少，但如果每次對象請求引用時都要檢查是否存在類的實例，將仍然需要一些開銷?？梢酝ㄟ^使用靜態(tài)初始化解決此問題。

二、可能的開發(fā)混淆

使用單例對象（尤其在類庫中定義的對象）時，開發(fā)人員必須記住自己不能使用new關(guān)鍵字實例化對象。因為可能無法訪問庫源代碼，因此應(yīng)用程序開發(fā)人員可能會意外發(fā)現(xiàn)自己無法直接實例化此類。

三、對象生存期

不能解決刪除單個對象的問題。在提供內(nèi)存管理的語言中（例如基于.NET Framework的語言），只有單例類能夠?qū)е聦嵗蝗∠峙洌驗樗瑢υ搶嵗乃接幸?。在某些語言中（如 C++），其他類可以刪除對象實例，但這樣會導(dǎo)致單例類中出現(xiàn)懸浮引用。