单例
目标
- 单例设计模式
- new 方法
- Python 中的单例
01. 单例设计模式
设计模式
设计模式 是 前人工作的总结和提炼,通常,被人们广泛流传的设计模式都是针对 某一特定问题 的成熟的解决方案
使用 设计模式 是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性
单例设计模式
- 目的 —— 让 类 创建的对象,在系统中 只有 唯一的一个实例
- 每一次执行 类名() 返回的对象,内存地址是相同的
单例设计模式的应用场景
- 音乐播放 对象
- 回收站 对象
- 打印机 对象
……
02. _new_ 方法
使用 类名() 创建对象时,Python 的解释器 首先 会 调用 _new_ 方法为对象 分配空间
_new_ 是一个 由 object 基类提供的 内置的静态方法,主要作用有两个:
- 在内存中为对象 分配空间
- 返回 对象的引用
Python 的解释器获得对象的 引用 后,将引用作为 第一个参数,传递给 _init_ 方法
重写 _new_ 方法 的代码非常固定!
重写 _new_ 方法 一定要 return super()._new_(cls)
否则 Python 的解释器 得不到 分配了空间的 对象引用,就不会调用对象的初始化方法
注意:_new_ 是一个静态方法,在调用时需要 主动传递 cls 参数
示例代码
class MusicPlayer(object):
def __new__(cls, *args, **kwargs):
# 如果不返回任何结果,
return super().__new__(cls)
def __init__(self):
print("初始化音乐播放对象")
player = MusicPlayer()
print(player)
03. Python 中的单例
- 单例 —— 让 类 创建的对象,在系统中 只有 唯一的一个实例
a、定义一个 类属性,初始值是 None,用于记录 单例对象的引用
b、重写 new 方法
c、如果 类属性 is None,调用父类方法分配空间,并在类属性中记录结果
d、返回 类属性 中记录的 对象引用
class MusicPlayer(object):
# 定义类属性记录单例对象引用
instance = None
def __new__(cls, *args, **kwargs):
# 1. 判断类属性是否已经被赋值
if cls.instance is None:
cls.instance = super().__new__(cls)
# 2. 返回类属性的单例引用
return cls.instance
只执行一次初始化工作
- 在每次使用 类名() 创建对象时,Python 的解释器都会自动调用两个方法:
_new_ 分配空间
_init_ 对象初始化 - 在上一小节对 new 方法改造之后,每次都会得到 第一次被创建对象的引用
- 但是:初始化方法还会被再次调用
需求
- 让 初始化动作 只被 执行一次
解决办法
1、定义一个类属性 init_flag 标记是否 执行过初始化动作,初始值为 False
2、在 _init_ 方法中,判断 init_flag,如果为 False 就执行初始化动作
3、然后将 init_flag 设置为 True
4、这样,再次 自动 调用 init 方法时,初始化动作就不会被再次执行 了
class MusicPlayer(object):
# 记录第一个被创建对象的引用
instance = None
# 记录是否执行过初始化动作
init_flag = False
def __new__(cls, *args, **kwargs):
# 1. 判断类属性是否是空对象
if cls.instance is None:
# 2. 调用父类的方法,为第一个对象分配空间
cls.instance = super().__new__(cls)
# 3. 返回类属性保存的对象引用
return cls.instance
def __init__(self):
if not MusicPlayer.init_flag:
print("初始化音乐播放器")
MusicPlayer.init_flag = True
# 创建多个对象
player1 = MusicPlayer()
print(player1)
player2 = MusicPlayer()
print(player2)