15 单例模式

15.1 init和new方法

执行步骤

1. 实例化一个对象，先执行new方法，在new方法中返回对象
2. 然后再调用init方法

15.1.1 __init__方法

__init__ 是构造方法

<font color="red">其实最先调用的方法是new方法</font>，但是大部分情况下是不使用new方法

1class Test(object):
2    def __init__(self):
3        print("这是init方法")
4
5t = Test()

15.1.2 __new__方法

__new__

步骤：实例化对象时，python解释器会先调用new方法为对象分配空间，然后再执行init初始化对象

new方法的作用

1. 在内存中为对象分配空间

2. 返回对象的引用

python解释器获取对象的引用后，将引用作为第一个参数，传递给init方法

1
2class Person(object):
3    def __init__(self):
4        print("这是init方法")
5    
6    def __new__(cls,*args,**kwargs): #cls代表类对象本身
7        print("这是new方法",cls)
8        
9        
10p = Person()
11print(pe)
12# 运行结果
13# 这是new方法 <class '__main__.Person'> 
14# None
15
16注意!!!：并没有执行init方法

第一种写法

1# 重写new方法
2class Person(object): # object提供的new方法
3    def __init__(self):
4        print("init")
5        
6    def __new__(cls,*args,**kwargs):#cls表示这个类
7        print("new")   # 先执行new方法的代码
8        res = object.__new__(cls) #调用父类的new方法
9        print(res) #res就是实例化后的对象的引用
10       	return res #将实例后的结果进行返回
11
12p2 = Person()
13
14# 输出结果
15# new
16# <__main__.Person object at 0x000001C67F368A48>
17# init

第二种写法

1# 重写new方法
2class Person(object): # object提供的new方法
3    def __init__(self):
4        print("init")
5        
6    def __new__(cls,*args,**kwargs):#cls表示这个类
7        print("new")   # 先执行new方法的代码
8       	return super().__new__(cls)
9
10p2 = Person()
11
12# 输出结果
13# new
14# <__main__.Person object at 0x000001C67F368A48>
15# init

**init方法时什么时候被自动调用？ **

​ 实例化的时候调用

**new方法是用来创建实例对象，new方法是从哪里来的？ **

​ object这个类出来的

**self里面是什么？ **

​ self代表实例对象本身

15.2 单例模式的介绍

单例模式：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系统中，某个类只能出现一个实例。

实现单例模式的方法

1. 通过@classmethod
2. 通过装饰器实现
3. 通过__new__实现 （重点）
4. 通过导入模块实现

单例模式设计流程

1. 定义一个类属性，初始值为None，用于记录单例对象的引用
2. 重写new方法
3. 进行判断，如果类属性是None，则new方法返回的对象引用保存进去。
4. 返回类属性中记录的对象引用

15.3 使用__new__方法实现单例模式

1# 无论实例化多少次，都实例化一个实例
2
3class Exam(object):
4    # 记录第一个被创建的对象引用
5    ins = None #类属性
6    
7    def __init__(self):
8        print("init方法")
9    
10    def __new__(cls,*agrs,**kwargs):
11        
12        if cls.ins is None: #如果为空，则创建一个
13            cls.ins = object.__new__(cls)
14            
15        return cls.ins #返回唯一的实例对象
16
17a = Exam()
18print(a)
19a2 = Exam()
20print(a2)
21

15.4 通过装饰器的方式实现单例模式

通过装饰器的方法来实现

1class Exam(object):
2    ins = None
3
4
5def outer(fn): #被修饰的类名
6    # 创建一个字典来保存类的实例对象
7    ins_dict = {} #{类名:实例，类名2:实例2}
8    
9    def inner():
10        if fn not in ins_dict: #如果字典中没有对象
11            # 创建一个对象，保存在字典中
12            res = fn()  #实例化一个对象
13            ins_dict[fn] = res #添加信息
14        return ins_dict[fn]
15    return inner
16
17@outer
18class Animal(object): #单例模式的类
19    pass
20
21t1 = Animal()
22print(t1)
23t2 = Animal()
24print(t2)
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26