Python單例模式的4種實現方法

Python單例模式的4種實現方法：

1. #-*- encoding=utf-8 -*-   
2. print '----------------------方法1--------------------------'  
3. #方法1,實現__new__方法   
4. #並在將一個類的實例綁定到類變量_instance上,   
5. #如果cls._instance為None說明該類還沒有實例化過,實例化該類,並返回   
6. #如果cls._instance不為None,直接返回cls._instance   
7. class Singleton(object):  
8.     def __new__(cls, *args, **kw):  
9.         if not hasattr(cls, '_instance'):  
10.             orig = super(Singleton, cls)  
11.             cls._instance = orig.__new__(cls, *args, **kw)  
12.         return cls._instance  
13.   
14. class MyClass(Singleton):  
15.     a = 1  
16.   
17. one = MyClass()  
18. two = MyClass()  
19.   
20. two.a = 3  
21. print one.a  
22. #3   
23. #one和two完全相同,可以用id(), ==, is檢測   
24. print id(one)  
25. #29097904   
26. print id(two)  
27. #29097904   
28. print one == two  
29. #True   
30. print one is two  
31. #True   
32.   
33. print '----------------------方法2--------------------------'  
34. #方法2,共享屬性;所謂單例就是所有引用(實例、對象)擁有相同的狀態(屬性)和行為(方法)   
35. #同一個類的所有實例天然擁有相同的行為(方法),   
36. #只需要保證同一個類的所有實例具有相同的狀態(屬性)即可   
37. #所有實例共享屬性的最簡單最直接的方法就是__dict__屬性指向(引用)同一個字典(dict)   
38. #可參看:http://code.activestate.com/recipes/66531/   
39. class Borg(object):  
40.     _state = {}  
41.     def __new__(cls, *args, **kw):  
42.         ob = super(Borg, cls).__new__(cls, *args, **kw)  
43.         ob.__dict__ = cls._state  
44.         return ob  
45.   
46. class MyClass2(Borg):  
47.     a = 1  
48.   
49. one = MyClass2()  
50. two = MyClass2()  
51.   
52. #one和two是兩個不同的對象,id, ==, is對比結果可看出   
53. two.a = 3  
54. print one.a  
55. #3   
56. print id(one)  
57. #28873680   
58. print id(two)  
59. #28873712   
60. print one == two  
61. #False   
62. print one is two  
63. #False   
64. #但是one和two具有相同的（同一個__dict__屬性）,見:   
65. print id(one.__dict__)  
66. #30104000   
67. print id(two.__dict__)  
68. #30104000   
69.   
70. print '----------------------方法3--------------------------'  
71. #方法3:本質上是方法1的升級（或者說高級）版   
72. #使用__metaclass__（元類）的高級python用法   
73. class Singleton2(type):  
74.     def __init__(cls, name, bases, dict):  
75.         super(Singleton2, cls).__init__(name, bases, dict)  
76.         cls._instance = None  
77.     def __call__(cls, *args, **kw):  
78.         if cls._instance is None:  
79.             cls._instance = super(Singleton2, cls).__call__(*args, **kw)  
80.         return cls._instance  
81.   
82. class MyClass3(object):  
83.     __metaclass__ = Singleton2  
84.   
85. one = MyClass3()  
86. two = MyClass3()  
87.   
88. two.a = 3  
89. print one.a  
90. #3   
91. print id(one)  
92. #31495472   
93. print id(two)  
94. #31495472   
95. print one == two  
96. #True   
97. print one is two  
98. #True   
99.   
100. print '----------------------方法4--------------------------'  
101. #方法4:也是方法1的升級（高級）版本,   
102. #使用裝飾器(decorator),   
103. #這是一種更pythonic,更elegant的方法,   
104. #單例類本身根本不知道自己是單例的,因為他本身(自己的代碼)並不是單例的   
105. def singleton(cls, *args, **kw):  
106.     instances = {}  
107.     def _singleton():  
108.         if cls not in instances:  
109.             instances[cls] = cls(*args, **kw)  
110.         return instances[cls]  
111.     return _singleton  
112.  
113. @singleton  
114. class MyClass4(object):  
115.     a = 1  
116.     def __init__(self, x=0):  
117.         self.x = x  
118.   
119. one = MyClass4()  
120. two = MyClass4()  
121.   
122. two.a = 3  
123. print one.a  
124. #3   
125. print id(one)  
126. #29660784   
127. print id(two)  
128. #29660784   
129. print one == two  
130. #True   
131. print one is two  
132. #True   
133. one.x = 1  
134. print one.x  
135. #1   
136. print two.x  
137. #1