【python深入】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 Config 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 Config 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 Config 这样的类，我们希望在程序运行期间只存在一个实例对象，而且在我们目前的程序中也确实是通过单例来实现的这个功能，是通过__new__的方式来实现的。

然后是对单例模式的一个实现和验证：

单例模式的实现可以有多种形式：

·使用模块

·使用__new__

·使用装饰器（decorator）

·使用元类 —— 后面看元类的内容

（1）直接使用模块实现：

可以新创建一个文件testdanlimoshibymokuai.py，例如：

#coding=utf-8

class my_Singleton(object):

def foo(self):

print '111'

mysingleton = my_Singleton()

之后在另外一个文件中进行调用，如下：

可以看到结果：

（2）使用__new__实现：

class Singleton(object):

def __new__(cls, *args, **kw):

if not hasattr(cls, '_instance'):

cls._instance = super(Singleton, cls).__new__(cls, *args, **kw)

return cls._instance

class notSingleton(object):

def __init__(self):

pass

结果验证：

if __name__ == "__main__":

#下面是单例的情况

a1 = Singleton()

a2 = Singleton()

print id(a1)

print id(a2)

#下面是非单例的情况

a4 = notSingleton()

a5 = notSingleton()

print id(a4)

print id(a5)

结果为：

关于上面实现中具体用到的id()和hasattr()，具体含义如下：

使用装饰器：

#用装饰器实现的单例

def Singleton2(cls):

instances = {}

@wraps(cls)

def wrapper(*args, **kw):

if cls not in instances:

instances[cls] = cls(*args, **kw)

return instances.get(cls, None)

return wrapper

@Singleton2

class testClass(object):

def __init__(self):

self.value = 1

验证结果：

得到的结果是：

备注：为什么是__new__，__new__的作用是什么？和__init__的区别是什么？还有看到__call__的，这个又是用来做什么的？

另外，__双划线，和_单划线的这种，有什么区别？

下面是关于以上几个问题的答案：

1、__new__代表的含义是：在新式类中，才有__new__，这个其实才是构造函数，创建实例，返回类的实例对象，__init__则进行参数等的设置和丰富，就是当对象被创建初始化的时候使用的

class Test1(object):

def __init__(self):

self.value = 1

class Test2(object):

def __new__(self, *args, **kwargs):

return object.__new__(Other, *args, **kwargs)

def __init__(self):

self.value = 1

class Other(object):

pass

打印type来确定一下：

t1 = Test1()

print type(t1)

t2 = Test2()

print type(t2)

可以看到结果如下：

其实是因为在Test2中__new__进行了重载，这里返回的是Other类的实例对象，那么Other类本身

如果我们想要查看设置的value值，则可以通过下方代码：

t1 = Test1()

print type(t1)

print t1.value

t2 = Test2()

print type(t2)

print t2.value

结果如下：

修改成下面这样的形式：

再执行语句就可以得到这个结果：

后面需要再了解一下：如何给类设置属性、增加属性、删除属性。。。。。

2、关于__xxx__、_xxx 和 __xxx的不同之处在于：参考文章：http://blog.csdn.net/li_101357/article/details/52794164

首先给出各自含义，然后再结合实际例子进行理解：

__xxx__：代表系统定义名字

_xxx：保护变量，

__xxx：类中的私有变量名

参考文章：http://python.jobbole.com/87294/