python面向物件學習（七）單例

摘要： 目錄 1. 單例設計模式 設計模式 設計模式 是前人工作的總結和提煉 ，通常，被人們廣泛流傳的設計模式都是針對某一特定問題 的成熟的解決方案 使用...

目錄

1. 單例設計模式

• 設計模式
  • 設計模式 是前人工作的總結和提煉 ，通常，被人們廣泛流傳的設計模式都是針對某一特定問題 的成熟的解決方案
  • 使用設計模式 是為了可重用程式碼、讓程式碼更容易被他人理解、保證程式碼可靠性
• 單例設計模式
  • 目的 —— 讓類 建立的物件，在系統中只有 唯一的一個例項
  • 每一次執行類名() 返回的物件，記憶體地址是相同的

單例設計模式的應用場景

• 音樂播放 物件
• 回收站 物件
• 印表機 物件
• ……

2.__new__ 方法

• 使用類名() 建立物件時，Python 的直譯器首先 會 呼叫__new__ 方法為物件分配空間
• __new__ 是一個 由object 基類提供的內建的靜態方法 ，主要作用有兩個：
  • 1) 在記憶體中為物件分配空間
  • 2)返回 物件的引用
• Python 的直譯器獲得物件的引用 後，將引用作為第一個引數 ，傳遞給__init__ 方法

重寫__new__ 方法 的程式碼非常固定！

• 重寫__new__ 方法一定要 return super().__new__(cls)
• 否則 Python 的直譯器得不到 分配了空間的物件引用 ，就不會呼叫物件的初始化方法
• 注意：__new__ 是一個靜態方法，在呼叫時需要主動傳遞 cls 引數

class MusicPlayer(object):

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

print("執行__new__")

instance = super().__new__(cls)

return instance

def __init__(self):

print("執行__init__")


mp1 = MusicPlayer()

print(mp1)

3. Python 中的單例

• 單例 —— 讓類 建立的物件，在系統中只有 唯一的一個例項
  1. 定義一個類屬性 ，初始值是None ，用於記錄單例物件的引用
  2. 重寫__new__ 方法
  3. 如果類屬性 is None ，呼叫父類方法分配空間，並在類屬性中記錄結果
  4. 返回類屬性 中記錄的物件引用

class MusicPlayer(object):

instance = None

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

if cls.instance is None:
cls.instance = super().__new__(cls)

return cls.instance


mp1 = MusicPlayer()
print(mp1)

mp2 = MusicPlayer()
print(mp2)

只執行一次初始化工作

• 在每次使用類名() 建立物件時，Python 的直譯器都會自動呼叫兩個方法：

  __new__
  __init__
  

• 在上一小節對__new__ 方法改造之後，每次都會得到第一次被建立物件的引用
• 但是：初始化方法還會被再次呼叫

需求

• 讓初始化動作 只被執行一次

解決辦法

1. 定義一個類屬性init_flag 標記是否執行過初始化動作 ，初始值為False
2. 在__init__ 方法中，判斷init_flag ，如果為False 就執行初始化動作
3. 然後將init_flag 設定為True
4. 這樣，再次自動 呼叫__init__ 方法時，初始化動作就不會被再次執行 了

class MusicPlayer(object):

instance = None
init_flag = False

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

if cls.instance is None:
cls.instance = super().__new__(cls)

return cls.instance

def __init__(self):

if not MusicPlayer.init_flag:

print("初始化音樂播放器")

MusicPlayer.init_flag = True


mp1 = MusicPlayer()
print(mp1)

mp2 = MusicPlayer()
print(mp2)