Python中使用__new__实现单例模式并解析
作者:Pykk2019 时间:2021-10-29 23:11:22
单例模式是一个经典设计模式,简要的说,一个类的单例模式就是它只能被实例化一次,实例变量在第一次实例化时就已经固定。
在Python中常见的单例模式有None,这就是一个很典型的设计,通常使用 if xxx is None或者if xxx is not None来比较运算。
Python实现单例模式
代码如下:
class MyClass:
_instance = None
_first_init = False
def __new__(cls, *args, **kwargs):
if not cls._instance:
cls._instance = super().__new__(cls)
return cls._instance
def __init__(self, var1, var2):
cls = type(self)
if not cls._first_init:
self.var1 = var1
self.var2 = var2
cls._first_init = True
如上所示,我创建了一个MyClass的类,定义了两个类变量,第一个是_instance,它负责保存该类创建的实例。第二个是_first_init,它是一个布尔值,保存是否为第一次实例化该类。
在__new__方法中(构造函数),判断是否存在_instance这个类变量,如果之前已经实例化了,直接返回。如果是第一次实例化,就会为_instance类变量绑定实例,使用super().__new__(cls)创建实例,即调用父类object.__new__(MyClass)创建实例。
在__init__方法中(初始化函数),我们通过cls=type(self)获取MyClass类,判断是否第一次实例化。如果是第一次实例化,就绑定实例变量。否则什么都不做.
运行效果
我们创建两个实例,来对比
>>> instance1 = MyClass(1, 2)
>>> instance2 = MyClass(7, 5)
>>> id(instance1) == id(instance2)
True
>>> instance2.var1
1
可以看到,这两个实例的内存地址都相同,而且第一次实例化后变量已经固定了,全局不会再改变。
这就是单例模式的实现。
ps:下面看下Python中类方法、__new__方法和__init__方法解析
在编程语言中创建一个类,有构造方法这样的一个术语。而在Python中,通常大家都认为__init__是构造方法,其实并不完全等同。在构建类中,有一个特殊的方法__new__,这个才能等同为构造方法。
__new__是一个类方法,我们在定义一个类方法时需要在函数前打上@classmethod装饰器,而__new__不需要,因为它经过特殊处理。为了理解__new__方法,我们先来看看类方法是什么。
类方法
class MyClass:
@classmethod
def test(cls):
print(cls.__name__)
MyClass.test()
#输出 MyClass
在MyClass类中,test方法就是类方法,它传入第一个参数为cls,其实就是MyClass类,打印cls.__name__可以看到结果。类方法可以直接 类名.方法名()调用。通常类方法是备选构造方法。
类方法的应用
>>> from datetime import datetime
>>> datetime.fromtimestamp(324234)
datetime.datetime(1970, 1, 5, 2, 3, 54)
如上所示,内置的datetime包中的fromtimestamp就是类方法,可以从多种方式构造出datetime对象。
__new__方法
def __new__(cls, a):
return super().__new__(cls)
__new__是类方法,所以第一个参数也是cls,剩下的参数就是构造方法里需要的参数了。通常__new__都不需要定义,在元类编程中才需要,它可以控制类的生成过程。
__new__必须返回一个实例(instance),传入到__init__方法中的self参数,也就是实例变量。这里返回父类(object)的__new__方法用来创建一个新的实例。相当于
obj = object.__new__(MyClass)
obj = MyClass()
#obj是实例,上面两个方式等同
其中,MyClass是类,obj是实例(instance)
__init__方法
__new__是构造方法,那么__init__就是初始化函数,它负责将变量绑定到实例中,更新实例的__dict__字典。其中第一个参数self就是__new__的返回值,是类的实例。__new__方法先于__init__方法执行
def __init__(self, a):
self.a = a
结合使用
class MyClass:
def __new__(cls, a):
return super().__new__(cls)
def __init__(self, a):
self.a = a
obj = MyClass(3)
print(obj.a)
要点
1.__new__是构造方法,__init__是初始化函数。
2.__new__通常不需要手动定义,一般在元类编程中使用,控制类的生成过程。
3.__new__第一个被执行,然后执行__init__绑定实例变量。
4.__new__必须有返回值,返回值是该类的实例,它会被__init__函数接收,通常叫做self变量
总结
以上所述是小编给大家介绍的Python中使用__new__实现单例模式并解析,网站的支持!
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