一、要求

设计一个类，只能生成该类的一个实例

二、相关概念

单例模式的概念：单例模式是设计模式的一种，一个类只有一个实例。

new 方法： new 方法创造一个类的实例，最后需要返回相应类的实例（ init 方法实现初始化）。新式类开始实例化时，new()方法会返回cls（cls指代当前类）的实例，然后该类的 init()方法作为构造方法会接收这个实例（即self）作为自己的第一个参数，然后依次传入new ()方法中接收的位置参数和命名参数。

单例模式类的特殊性:无论使用多少个变量初始化实例，指向的都是同一个，一改多改。

is 和==的区别：==比较两者的内容/值value是否一致，is比较两者是否完全相同，这部分仍然不是很明白

类装饰器：用来修饰函数或类，将要装饰的对象作为参数，定义另一个函数进行操作，返回装饰过的函数。应用场合：当某个功能能够用在多个函数上。

三、思路

方法一：使用new方法，在创建类实例时，通过类变量_instance判断是否实例化过，返回类的实例，因为类实例（new）被绑定到类变量_instance上，所以返回的是类变量cls._instance

方法二：单例——创建的所有实例拥有相同的属性——共享属性——属性__dict__指向同一个字典_state

方法三：对类singleton建立装饰器，执行singleton（）时相当于执行了singleton（）=decorate（singleton），每执行一次singleton（）判断一下，字典instances中是否有该类对象cls，无就添加，有就调出字典中存储的对象

方法四：将单例单独构建一个模块，利用import只能导入一次的性质

四、程序

方法一：new cls. _instance 程序2.1

class singleton1(object):#建立一个单例的类，单例的基类是object
    def  __new__(cls,*args,**kwargs):#三参数：正在实例化的类，tuple类型多个无名参数，dict类型多个关键字参数
        if not hasattr(cls,'_instance'):#hasatter检查cls是否有_instance属性，若有说明已经实例化过了
            orig=super(singleton1,cls)#使用supper获得父类名，此处为object
            cls._instance=orig.__new__(cls,*args,**kwargs)#要得到当前类的实例,需要在__new__中调用父类的__new__
            #在新式类的__new__中，可以调用除去自身（死循环）及经典类（无__new__）的__new__方法
        return cls._instance#如果不返回当前类的实例cls，而是返回其他类的实例，那么当前类的初始化init不执行，转而调用对应类的构造方法

class MyClass(singleton1):#构造Myclass类的作用是为了说明单例类属性一致，一改多改
    a=1

def main():
    one=MyClass()
    two=MyClass()
    print(one.a)
    two.a=3
    print(one.a)
    print(id(one),id(two))#返回对象内存地址
    print(one==two,one is two)

if __name__=='__main__':
    main()

方法2：共用属性程序2.2

class singleton2(object):
    _state={}
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        orig=super(singleton2, cls)
        ob=orig.__new__(cls,*args,**kwargs)
        ob.__dict__=cls._state#__dict__是一个字典，键是属性名，值为属性值
        return ob

class Myclass(singleton2):
    a=1

def main():
    one=Myclass()
    two=Myclass()
    print(one.a)
    two.a=3
    print(one.a)
    print(one==two,one is two)
    print(id(one),id(two))
    print(id(one.__dict__),id(two.__dict__))

if __name__=='__main__':
    main()

方法三：类装饰器程序2.3

def decorate(cls):
    instances = {}
    def getinstance():
        if cls not in instances:
            instances[cls] = cls()
        return instances[cls]
    return getinstance#这里不能有（）

@decorate
class singleton(object):
    a = 1

def main():
    one = singleton()
    two = singleton()
    print(one.a)
    two.a = 3
    print(one.a, two.a)
    print(id(one), id(two))#一致

if __name__ == '__main__':
    main()

方法四：import模块程序2.4 程序 MySingleton

# MySingleton.py
class singleton():
    def __init__(self,a):
        self.value1=a

mysingleton=singleton(2)

#2.4
from MySingleton import mysingleton
one=mysingleton
two=mysingleton
print( one is two , one==two)

五、参考资料

new的思想：

http://www.jb51.net/article/85724.htm

*args，**kwargs：

https://zhidao.baidu.com/question/367559039025445444.html

is 与==：

https://www.cnblogs.com/CheeseZH/p/5260560.html

https://www.cnblogs.com/kiko0o0/p/8135184.html

类装饰器：

http://blog.csdn.net/majianfei1023/article/details/45001021

20180321剑指offer题2——单例模式SingleTon

一、要求

二、相关概念

三、思路

四、程序

五、参考资料

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