单例

1 单例设计模式

• 目的 —— 让 类 创建的对象，在系统中 只有 唯一的一个实例

• 每一次执行 类名() 返回的对象，内存地址是相同的

1.1 单例设计模式的应用场景

音乐播放对象

回收站对象

打印机对象

2 __new__方法

• 使用 类名() 创建对象时，Python 的解释器 首先 会 调用 __new__ 方法为对象 分配空间

• __new__ 是一个 由 object 基类提供的 内置的静态方法，主要作用有两个：

  • 1. 在内存中为对象 分配空间

  • 1. 返回 对象的引用

• Python 的解释器获得对象的 引用 后，将引用作为 第一个参数，传递给 __init__ 方法

• 重写 __new__ 方法 一定要 return super().__new__(cls)

• 可以使用：

  instance = None # 记录被创建对象引用
  # 调用父类的方法，为第一个对象分配空间
  cls.instance = super().__new__(cls) 

• 否则 Python 的解释器 得不到 分配了空间的 对象引用，就不会调用对象的初始化方法

• 注意：__new__ 是一个静态方法，在调用时需要 主动传递 cls 参数

重写 __new__ 方法的代码非常固定

对象分配空间和初始化

class MusicPlayer(object):
    
    def __new__(cls,*args,**kwargs): # 一个* 多值元组，两个* 多值字典，
        
        # 1. 创建对象时 new 会被调用
        print("创建对象，分配空间")
        
        # 2. 为对象分配空间
        instance = super().__new__(cls)
        # 3. 返回对象的引用
        return instance
        
    def __init__(self):
        print("播放器初始化")
        
# 创建播放器对象
player = MusicPlayer()

print(player)    

3 python中的单例

单例流程

• 单例 —— 让 类 创建的对象，在系统中 只有 唯一的一个实例

  1. 定义一个 类属性，初始值是 None，用于记录 单例对象的引用

  2. 重写 __new__ 方法

  3. 如果 类属性 is None，调用父类方法分配空间，并在类属性中记录结果

  4. 返回 类属性 中记录的 对象引用

class MusicPlayer(object):
    
    #记录第一个被创建对象引用
    
    instance = None
    
    def __new__(cls,*args,**kwargs):
        # 1. 判断类属性是否是空对象
        if cls.instance is None:
            # 2. 调用父类的方法，为第一个对象分配空间
            cls.instance = super().__new__(cls)
            
        # 3. 返回类属性保存的对象应用
        return cls.instance

# 创建多个对象
player1 = MusicPlayer()
print(player1)
player2 = MusicPlayer()
print(player2) 

3.1 只执行一次初始化工作

• 在每次使用 类名() 创建对象时，Python 的解释器都会自动调用两个方法：

  • __new__ 分配空间

  • __init__ 对象初始化

• 在上面对 __new__ 方法改造之后，每次都会得到 第一次被创建对象的引用

• 但是：初始化方法还会被再次调用

3.1.1 需要让初始化动作只执行一次

1. 定义一个类属性 init_flag 标记是否 执行过初始化动作，初始值为 False

2. 在 __init__ 方法中，判断 init_flag，如果为 False 就执行初始化动作

3. 然后将 init_flag 设置为 True

4. 这样，再次 自动 调用 __init__ 方法时，初始化动作就不会被再次执行 了

class MusicPlayer(object):

    # 记录第一个被创建对象的引用
    instance = None
    # 记录是否执行过初始化动作
    init_flag = False

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

        # 1. 判断类属性是否是空对象
        if cls.instance is None:
            # 2. 调用父类的方法，为第一个对象分配空间
            cls.instance = super().__new__(cls)

        # 3. 返回类属性保存的对象引用
        return cls.instance

    def __init__(self):
        
        # 1. 判断是否执行过初始化动作
        if not MusicPlayer.init_flag:
            print("初始化音乐播放器")
            
            # 修改标记
            MusicPlayer.init_flag = True

# 创建多个对象
player1 = MusicPlayer()
print(player1)

player2 = MusicPlayer()
print(player2)