在Python中似乎有很多方法来定义单例对象。对Stack Overflow是否有一致的意见?


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有一次我用Python写了一个单例,我使用了一个类,其中所有成员函数都有classmethod装饰器。

class Foo:
    x = 1
  
    @classmethod
    def increment(cls, y=1):
        cls.x += y

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作为Python的新手,我不确定最常见的习语是什么,但我能想到的最简单的事情就是使用模块而不是类。类中的实例方法变成了模块中的函数,任何数据都变成了模块中的变量,而不是类的成员。我怀疑这是解决人们使用单例对象的问题的python方法。

如果你真的想要一个单例类,有一个合理的实现描述在谷歌的第一个点击“Python singleton”,具体地说:

class Singleton:
    __single = None
    def __init__( self ):
        if Singleton.__single:
            raise Singleton.__single
        Singleton.__single = self

这似乎奏效了。

我认为强制一个类或实例为单例是多余的。就我个人而言,我喜欢定义一个普通的可实例化类、一个半私有引用和一个简单的工厂函数。

class NothingSpecial:
    pass

_the_one_and_only = None

def TheOneAndOnly():
    global _the_one_and_only
    if not _the_one_and_only:
        _the_one_and_only = NothingSpecial()
    return _the_one_and_only

或者如果在模块第一次导入时实例化没有问题:

class NothingSpecial:
    pass

THE_ONE_AND_ONLY = NothingSpecial()

通过这种方式,您可以针对新的实例编写测试,而不会产生副作用,并且不需要在模块中添加全局语句,如果需要,您可以在将来派生变体。

class Singeltone(type):
    instances = dict()

    def __call__(cls, *args, **kwargs):
        if cls.__name__ not in Singeltone.instances:            
            Singeltone.instances[cls.__name__] = type.__call__(cls, *args, **kwargs)
        return Singeltone.instances[cls.__name__]


class Test(object):
    __metaclass__ = Singeltone


inst0 = Test()
inst1 = Test()
print(id(inst1) == id(inst0))

正如公认的答案所说,最常用的方法是只使用一个模块。

考虑到这一点,下面是一个概念的证明:

def singleton(cls):
    obj = cls()
    # Always return the same object
    cls.__new__ = staticmethod(lambda cls: obj)
    # Disable __init__
    try:
        del cls.__init__
    except AttributeError:
        pass
    return cls

有关__new__的更多详细信息,请参阅Python数据模型。

例子:

@singleton
class Duck(object):
    pass

if Duck() is Duck():
    print "It works!"
else:
    print "It doesn't work!"

注:

为此,您必须使用new-style类(派生自object)。 单例在定义时初始化,而不是在第一次使用时初始化。 这只是一个简单的例子。我从未在产品代码中实际使用过它,也不打算这样做。

如果你想继续装饰(注释)类,创建一个单例装饰器(又名注释)是一种优雅的方式。然后将@singleton放在类定义之前。

def singleton(cls):
    instances = {}
    def getinstance():
        if cls not in instances:
            instances[cls] = cls()
        return instances[cls]
    return getinstance

@singleton
class MyClass:
    ...